네온 화합물

Neon compounds

네온 화합물은 주기율표의 다른 분자 또는 원소와 함께 네온(Ne) 원소를 포함하는 화합물이다.귀한 가스 네온의 화합물은 존재하지 않는다고 믿었지만, 지금은 네온을 포함한 분자 이온과 엑시머라고 불리는 일시적인 들뜬 네온 함유 분자가 있는 것으로 알려져 있다.몇몇 중성 네온 분자 또한 안정적일 것으로 예상되었지만, 자연에서는 아직 발견되지 않았다.네온은 다른 물질과 결정화되어 포접물 또는 반데르발스 고체를 형성하는 것으로 나타났다.

네온은 헬륨(24.587eV)보다 높은 21.564eV의 높은 제1이온화 전위를 갖고 있어 안정적인 이온화합물을 만들기에는 에너지가 너무 많이 필요하다.네온의 분극률은 0.395Ω으로3 원소 중 두 번째로 낮다(헬륨만이 더 극단적이다).분극률이 낮다는 것은 다른 [1]원자와 연결되는 경향이 거의 없다는 것을 의미합니다.네온은 루이스 염기성 또는 양성자 친화력이 2.06 eV이다.[2]

반데르발스 분자

Van der Waals 분자는 런던의 분산력에 의해 네온이 다른 성분들에 고정되는 분자들이다.힘이 매우 약하기 때문에 온도가 너무 높으면(고체 네온 이상), 분자 진동이 너무 많으면 결합이 흐트러집니다.

네온 원자 자체가 서로 연결되어 원자의 군집을 형성할 수 있다.이합체2 Ne, 삼량체3 Ne 및 네온 4량체4 Ne는 모두 쿨롱 폭발 영상으로 특징지어졌습니다.이 분자들은 네온가스의 초음속 제트에 의해 만들어진다.네온 이합체의 원자간 거리는 평균 3.3Ω이다.네온 트리머는 변의 길이가 3.3Ω인 정삼각형 모양입니다.그러나 모양은 유동적이고 이등변 삼각형 모양도 흔하다.네온 트리머의 첫 번째 들뜬 상태는 접지 상태보다 2meV 위입니다.네온 사각형은 변이 [3]약 3.2Ω인 사면체의 형태를 취한다.

금속을 가진 반데르발스 분자는 LiNe을 포함한다.[4]

더 많은 반데르발스 분자는 CFNe 및 CClNe4, NeCl22, NeCl32,[5] INe2, INe2223, INe24, INe, INeHe2xy(x=1-5, y=1-4)[6]를 포함한다4.

기체 중 유기분자에 의해 형성된 반데르발스 분자는 아닐린,[7] 디메틸에테르,[8] 1,1-디플루오로에틸렌,[9] 피리미딘,[10] 클로로벤젠,[11] 시클로펜타논,[12] 시아노시클로부탄 [13]및 시클로펜타디에닐을 [14]포함한다.

리간드

네온은 전이금속 원자에 리간드로서 매우 약한 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어 Cr(5CO)[15]Ne, Mo(5CO)Ne 및 W(5CO)[16]Ne.

NeNiCO는 2.16 kcal/mol의 결합 에너지를 가질 것으로 예상된다.네온이 있으면 Ni-C-O의 굽힘 주파수가 36cm [17][18]변경됩니다−1.

NeAuF와[19] NeBeS는[20] 노블 가스 [21]매트릭스에서 분리되었습니다.NeBecO는3 고체 네온 매트릭스에서 적외선 분광법으로 검출되었습니다.그것은 베릴륨 가스, 산소와 [16]일산화탄소로 만들어졌다.

순환분자22 BeO는 산소와 과도한 불활성가스를 가진 레이저로 Be를 증발시켜 만들 수 있다.그것은 두 개의 귀한 가스 원자를 조정하고 고체 네온 매트릭스에서 측정된 스펙트럼을 가지고 있다.분자를 포함한 알려진 네온은 균질 Ne이다.BeO22.Ne, 그리고 헤테로폴릭 Ne.BeO22.Ar와 Ne.BeO22.Kr. 네온 원자는 이 [22]분자에 양전하를 띠기 때문에 베릴륨 원자에 끌립니다.

베릴륨 아황산염 분자2 BeOS는 또한 베릴륨 원자 위에 네온을 배치할 수 있습니다.네온의 해리 에너지는 0.9 kcal/mol이다.고리형 분자에 네온을 첨가하면 δO-Be-O가 감소하고 O-Be 결합 길이가 증가한다.[23]

솔리드

고압 반데르발스 고형물은 (N2)6[24]Ne를7 포함한다.

네온 하이드레이트 또는 포접물인 네온 클래트레이트는 70K와 260K [25]사이의 480MPa 압력에서 얼음 II에서 형성될 수 있습니다.다른 네온 하이드레이트는 수소 포접산염과 헬륨 포접산염을 닮은 것으로 예측된다.여기에는0 C,[25] 얼음h I 및 얼음c I이 포함됩니다.

네온 원자는 C와70 C와 같은60 플라렌 안에 갇힐 수 있다.동위원소 Ne는 탄소질 콘드라이트 운석에 지구에서의 발생량의 1,000배 이상 강하게 농축되어 있다.이 네온은 운석이 [26]가열될 때 방출된다.이에 대한 설명은 원래 초신성 폭발의 여파로 탄소가 응축될 때 Na를 포함한 나트륨 원자를 우선적으로 가두는 탄소 형태의 케이지가 있었다는 것이다.플라렌을 형성하면 네온보다 나트륨의 양이 더 많아지기 때문에 Na@C가60 형성된다.더 일반적인 Ne60@C보다.Na@C는60 다른 네온 [27]동위원소 없이 Ne@C로60 방사성 붕괴한다.내부에 네온이 있는 버키볼을 만들려면 버클민스터풀레렌을 600°C까지 가열하고 네온을 가압할 수 있습니다.한 시간 동안 세 개의 대기로 약 850,000개의 분자 중 1개가 Ne@C로60 끝납니다.버키볼 내부의 농도는 주변 가스와 거의 동일합니다.이 네온은 900°[28]C로 가열하면 다시 나옵니다.

도데카헤드란은 네온이온 빔에서 네온을 포획하여 Ne2020@[29]CH를 생성할 수 있습니다.

네온은 또한 C와 같은60 플라렌과 함께 중간 화합물(또는 합금)을 형성합니다.여기서 Ne 원자는 공 안에 있는 것이 아니라 공으로 만들어진 결정의 공간에 채워집니다.압력에 의해 인터컬레이션되지만 표준 조건에서는 불안정하며 24시간 [30]이내에 탈색됩니다.그러나 저온에서는 Ne•C가60 [31]안정적입니다.

네온은 몇몇 금속-유기 골격 화합물 안에 갇힐 수 있다.NiMOF-74에서 네온은 100K에서 최대 100bar의 압력으로 흡수될 수 있으며, 압력이 낮아질 때까지 유지되는 이력(hysteresis)을 보인다.모공은 각 네온 원자가 니켈 원자에 가까운 모공의 육각형 배열로 단위 세포당 6개의 원자를 쉽게 차지합니다.일곱 번째 네온 원자는 네온 육각의 [32]중심에 압력을 가할 수 있다.

1.5GPa에서 네온을 철포름산암모늄(NHFe4(HCOO)3과 니켈포름산암모늄(NHNi4(HCOO)3의 결정체에 밀어넣어 Ne•NHFe4(HCOO)3와 Ne4•NHNi(HCOO)3를 얻는다.네온 원자는 5개의 금속 삼각형 단위가 있는 우리에 갇히게 된다.우리 안의 창문은 암모늄 이온에 의해 막혀 있다.아르곤은 아마도 원자가 [33]너무 크기 때문에 이것을 겪지 않는다.

네온은 압력에 의해 TON 제올라이트를 투과할 수 있습니다.각 단위 셀은 600 MPa 미만의 Cmc21 구조에 최대 12개의 네온 원자를 포함합니다.이것은 그 제올라이트에 삽입할 수 있는 아르곤 원자의 두 배입니다.270MPa 점유율은 약 20%. 600MPa 이상에서는 네온 투과상이 Pbn21 구조로 변환되어 압력이 0으로 되돌아갈 수 있습니다.하지만 모든 네온이 [34]감압되면서 빠져나간다.네온은 제올라이트가 결정성을 유지하도록 합니다.그렇지 않으면 20GPa의 압력에서 붕괴되어 [34]비정질화됩니다.

실리카 유리는 또한 압력에 의해 네온을 흡수합니다.4 GPa에서는 [34]nm당3 7개의 네온 원자가 있다.

이온

이온 분자는 neHe 클러스터와
m+
n 같은 네온을 포함할 수 있습니다. 여기서 m은 1에서 7로, n은 1에서 [35]20 이상으로 이동합니다.HeNe(헬륨 네이드)는+ 비교적 강한 공유 결합을 가지고 있다.전하가 양쪽 [36]원자에 분산되어 있다.

금속이 강한 전기장에서 수소와 네온의 얇은 기체로 증발될 때, neides라고 불리는 이온이 형성된다.관찰되는 이온에는 TiNe, TiHNe2+, ZnNe2+, ZrNe2+, NbNe2+, NbHNe2+, MoNe2+, RhNe2+, PdNe+, TaNe3+, WNe2+, WNe3+, ReNe3+, IrNe2+, AuNe+(가능)[37]가 포함된다+.

SiFNe는22+ 질량분석계 기술을 이용해 네온과 SiF로2+
3 만들 수 있다.SiFNe는22+ 네온에서 실리콘으로 결합한다.SiF는2+
3 불소에 대한 결합이 매우 약하고 전자 [38]친화력이 높습니다.

치환 아세틸렌인 NeCCH는+ 가장 안정적인 유기 [39]이온 중 하나인 5.9kcal/mol만큼 에너지적으로 안정적일 것으로 예측된다.

음이온을 함유한 네온은 오랫동안 알려지지 않았다.2020년에는 분자 음이온 [B12(CN)11Ne]−의 관찰이 보고되었다.음이온[B12(CN)]11−에 있는 빈 붕소는 매우 전기 친화적이며 네온과 결합할 수 있다.[B12(CN)11Ne]−는 50K까지 안정적이며 Ne 응축온도 25K를 크게 상회한다.이 온도는 매우 높으며 약한 화학적 [40]상호작용을 나타냅니다.

이온성단

금속 이온은 여러 개의 네온 원자를 끌어당겨 집단을 형성할 수 있다.클러스터 분자의 모양은 네온 원자와 금속 원자의 d 궤도 전자 사이의 반발에 의해 결정됩니다.구리의 경우, 네온화물은 최대 24개의+1-24 CuNe의 네온 원자로 알려져 있습니다.CuNe와+4 CuNe은+12 네온 원자의 수가 많은 것보다 훨씬 더 많다.

CuNe은+2 선형으로 예측됩니다.CuNe는+3 Ne-Cu-Ne 각도가 91°인 평면 T가 될 것으로 예측된다.CuNe는+4 대칭이 D인4h 정사각형 평면(사면체가 아님)일 것으로 예측됩니다.알칼리 및 알칼리 토류 금속의 경우 MNe+4 클러스터는 사면체입니다.CuNe은+5 정사각형 피라미드 형태를 가질 것으로 예상된다.CuNe은+6 심각하게 왜곡된 8면체 형상을 가지고 있다.CuNe은+12 20면체 모양을 하고 있다.그 이상의 것은 안정성이 떨어집니다. 여분의 네온 원자는 20면체 [41]코어 주위에 원자의 여분의 껍질을 만들어야 합니다.

네오늄

네온 양성자에 의해 형성되는 이온+ NeH는 네온이라고 불린다.그것은 네온과 수소의 혼합을 통해 AC 방전에서 생성되며, 네온이 수소 분자를 36:[42]1로 앞지를 때 더 많이 생성된다.쌍극자 모멘트는 3.004 [42]D입니다.

네오늄은 또한 네온과 반응하는 들뜬 이수소 양이온에 의해 형성된다: Ne + H2+* → NeH+ + H[43]

NeH1+[42] 원적외선 스펙트럼 20니드+ 22NeH+ 22니드+
전이 관측 주파수
J GHz
1←0 1 039.255
2←1 2 076.573 2 067.667
3←2 3 110.022 1 647.026 3 096.706
4←3 4 137.673 2 193.549 4 119.997 2 175.551
5←4 5 157.607 2 737.943 2 715.512
6←5 3 279.679 3 252.860
7←6 3 818.232 3 787.075
8←7 4 353.075 4 317.643
9←8 4 883.686

3μm 안팎의 적외선 스펙트럼도 [44]측정됐다.

엑시머

Ne*
2 분자는 마이크로할로우 캐소드를 사용하여 엑시머 램프에 들뜬 상태로 존재합니다.이는 75~90nm의 진공 자외선에서 강하게 방출되며, 피크는 83nm입니다.이 짧은 파장을 전달하기에 적합한 윈도우 재료가 없다는 점에서 문제가 있으므로 진공 상태에서 사용해야 합니다.수소가스 1000분의 1 정도를 포함하면 Ne 에너지의*
2 대부분이 수소 원자에 전달되며 121.567nm의 [45]강한 단색 라이만 알파 방출이 발생한다.

세슘은 네온* [46]CsNe와 엑시머 분자를 형성할 수 있다.

수소 네온 엑시머가 존재하는 것으로 알려져 있다.형광은 NeH의* Rydberg 분자의 결합 자유 전이 때문에 뮐러에 의해 관찰되었다.NeH는 준전이 가능하며 NeH+ 이온을 중화시킨 후 [47]재이온화하는 질량분광법에 의해 그 존재가 증명되었다.NeH의 스펙트럼은 1.81, 1.60 및 1.46 eV의 라인을 포함하며, 작은 띠는 1.57 eV이다[48]. NeH의 결합 길이는 1.003Ω으로 [47]계산된다.

헬륨 네온 엑시머는 혼합 플라즈마 또는 헬륨과 [49]네온에서 찾을 수 있습니다.

약 11.65eV의 발광 정점을 이루는 NeO나+
2−
10.16-10.37eV 및 [50]8.55eV의 발광인+
2−
NeF를 포함한 일부 엑시머는 고체 네온에서 찾을 수 있다.

광물

Bokyi의 광물 결정화학적 분류는 "네온 화합물"을 82형으로 포함시켰다.그러나 그러한 광물은 [51]알려지지 않았다.

예측 화합물

알려진 ArBeO 및 예측된 HeBeO(산화 베릴륨 귀가스 부가물)와 유사하게 NeBeO는 9kJ/mol의 매우 약한 결합 해리 에너지를 가지고 있지만 존재할 것으로 예상됩니다.결합은 베릴륨의 쌍극자 유도 양전하와 [52]네온과 마주보는 베릴륨의 δ 오비탈 빈 공간에 의해 강화된다.

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