N2 dim ond ffurf strwythurol niwtral a sefydlog (allotrop) o nitrogen sy'n hysbys. Synthesis o N niwtral3 a N4 adroddwyd amdanynt yn gynharach ond ni ellid eu hynysu oherwydd ansefydlogrwydd eithafol. Mae ymchwilwyr bellach wedi llwyddo i syntheseiddio hecsanitrogen (N) ar dymheredd ystafell6), alotrop niwtral newydd o nitrogen y gallent ei ddal mewn matricsau argon ar 10K. Synthesis N6 cadarnhawyd yn sbectrosgopig a dangoswyd bod yr alotrop newydd yn sefydlog. Roedd yr adwaith dadelfennu yn ecsothermig gyda rhyddhau llawer iawn o ynni sy'n awgrymu cymhwysiad posibl fel technoleg storio ynni yn amodol ar ofyniad tymereddau nitrogen hylifol. Er gwaethaf hyn, mae paratoi alotrop sefydlog, niwtral newydd o nitrogen yn ddatblygiad arwyddocaol mewn cemeg.
Mae alotropau yn ffurfiau strwythurol gwahanol o elfen sy'n deillio o wahanol ffyrdd o fondio atomau o'r un elfen. Mae ganddynt briodweddau gwahanol yn seiliedig ar eu strwythur ac maent yn niwtral o ran gwefr sy'n bodoli mewn ffurfiau anradical. Er enghraifft, diemwnt, graffit, a graphene yn allotropau niwtral, sefydlog o garbon. Felly hefyd O2 ac O.3 alotropau (osôn) o ocsigen.
Beth am ffurfiau strwythurol niwtral, sefydlog o nitrogen? Yr hen N da2 yw'r unig allotrop sefydlog hysbys o nitrogen. Dau allotrop niwtral arall N3 a N4 adroddwyd amdanynt yn gynharach yn 1956 a 2002 yn y drefn honno ond ni ellid eu hynysu oherwydd ansefydlogrwydd eithafol.
Mae cemegwyr bellach wedi llwyddo i syntheseiddio C2hhecsanatrogen -cymesur (C2h-N6) ar dymheredd yr ystafell. [C2h Mae cymesuredd yn ffurf gyffredin o gymesuredd a welir yn y byd cemegol. AC2hMae gan foleciwl -cymesur echel gylchdroi ddeublyg (C2) a phlân drych llorweddol (σh)].
Hexanatrogen (N6), syntheseiddiwyd yr alotrop niwtral newydd o nitrogen ar dymheredd ystafell trwy adwaith cyfnod nwy clorin (Cl2) neu bromin (Br2) gydag asid arian (AgN3) o dan bwysau llai. Dilynwyd hyn gan ddal cryogenig mewn matricsau argon ar 10 Kelvin. Roedd yr ymchwilwyr hefyd yn gallu paratoi hecsanatriogen mewn ffurf bur fel ffilm ar 77 Kelvin (berwbwynt nitrogen hylifol).
Hexanatrogen (N6) a baratowyd felly yn y labordy wedi'i nodweddu'n sbectrosgopig a dangoswyd ei fod yn sefydlog.
Wrth ddadelfennu, hecsanatrogen (N6) yn torri'n dri N2 moleciwlau. Mae'r adwaith yn ecsothermig gyda rhyddhau 185.2 kcal fesul mol o ynni, sydd 2.2 ac 1.9 gwaith yn uwch na'r ynni a ryddheir wrth ddadelfennu TNT a HMX yn ôl pwysau. Oherwydd rhyddhau ynni mor fawr wrth ddadelfennu, hecsanatrogen (N6) yn ddeunydd storio ynni glân addawol, fodd bynnag, byddai hynny'n gofyn am gadw hecsanitrogen ar dymheredd nitrogen hylifol islaw 77K a allai beidio â gweithio'n dda ar gyfer technoleg storio ynni.
Er gwaethaf unrhyw gymhwysiad yn y dyfodol, mae paratoi'r allotrop moleciwlaidd niwtral newydd hwn o nitrogen, a allai gael ei ddal mewn lleoliad cryogenig, ar dymheredd ystafell yn ddatblygiad arwyddocaol mewn cemeg.
***
Cyfeiriadau:
- Qian, W., Mardyukov, A. a Schreiner, PR Paratoi hecsanatrogen allotrop nitrogen niwtral C2h-N6. natur 642, 356–360 (2025). Cyhoeddwyd: 11 Mehefin 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09032-9
***
, a new neutral allotrope of nitrogen which they could trap in argon matrices at 10K. The synthesis of N6 was confirmed spectroscopically and the new allotrope was demonstrated to be stable.){kind=link}