Lần đầu tiên nhìn thấy carbon có thể liên kết với 6 nguyên tử khác

Một phân tử carbon hình kim tự tháp vừa được nghiên cứu lần đầu tiên và điểm đặc biệt là nó không giống như những gì chúng ta từng học trong chương trình hóa cơ bản. Phân tử này chứa một nguyên tử carbon, liên kết với 6 nguyên tử khác thay vì 4.

Ta biết rằng các nguyên tử tạo thành phân tử bằng cách chia sẻ các electron. Carbon có bốn electron để có thể chia sẻ với các nguyên tử khác. Nhưng trong điều kiện nhất định, carbon có thể vượt ra ngoài giới hạn này, theo Moritz Malischewski, một nhà hóa học tại Đại học Freie Berlin. Ông chính là người đã tổng hợp và nghiên cứu phân tử này, gọi là hexamethylbenzene. Thông thường, hợp chất này có hình dáng như bánh lái của tàu thủy, trong đó bao gồm 6 nguyên tử carbon sắp xếp ở các đỉnh của một lục giác.

Lần đầu tiên nhìn thấy carbon có thể liên kết với 6 nguyên tử khác
Nguyên tử carbon có 6 liên kết có thể tồn tại.

Trong một thí nghiệm được tiến hành vào năm 1973, các nhà hóa học người Đức đã lấy đi hai electron của hợp chất, sau đó đưa ra giả thiết rằng cấu trúc của một phiên bản tích điện dương C6(CH3)62+ sẽ bị phá vỡ, tạo thành một cấu trúc mới với hình kim tự tháp. Trong trạng thái này, có 6 electron có sẵn để kiên kết đỉnh của kim tự tháp với 5 nguyên tử carbon còn lại, ông Malischewski giải thích.

Tuy nhiên, vẫn chưa có một cuộc kiểm tra nào khác để xác nhận thông tin này, mãi cho đến ngày nay. Đó là một sự bất thường, và cấu trúc đó chỉ tồn tại ở nhiệt độ thấp, trong chất lỏng có tính axit mạnh. Do đó, Malischewski đã dành ra 6 tháng mày mò với một dung dịch axit mạnh để sản xuất ra hợp chất đặc biệt này, sau đó lấy được một vài miligram tinh thể và quan sát nó dựa vào tia X.

Mô hình nhiễu xạ X-quang cho thấy phân tử này đúng là có dạng hình kim tự tháp 5 mặt. Các phép đo lượng tử và thí nghiệm khác từng cho thấy một nguyên tử carbon có 6 liên kết có thể tồn tại, nhưng cấu trúc tinh thể vừa được phát hiện mới chính là bằng chứng sinh động nhất cho ý những hoài nghi đó, theo Dean Tantillo tại Đại học California, Davis.

"Nó làm sáng tỏ bản chất của liên kết và các giới hạn về sự hiểu biết của chúng ta đối với cấu trúc hóa học hữu cơ”, ông nói. Trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thông thường, phân tử sẽ phá hủy ngay lập tức, vì vậy nó dường như không có bất kỳ ứng dụng thực tế nào, kiểu như sản xuất ra một loại ống nano carbon kiểu mới. Tuy nhiên, Malischewski cho biết ông bị hấp dẫn bởi những câu hỏi liệu phân tử này có thể tồn tại hay không. “Tất cả chỉ là câu chuyện về những thách thức khiến các nhà hóa học kinh ngạc bởi những điều có thể”, ông nói.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Tìm hiểu về lễ hội Halloween

Tìm hiểu về lễ hội Halloween

Ngày lễ Halloweem xuất phát từ một nghi lễ ở các nước phương Tây, vào ngày 31/10 hàng năm, ngay đêm trước lễ các thánh Nam Nữ.

Đăng ngày: 29/10/2019
Lễ hội ma Halloween và những điều bạn chưa biết

Lễ hội ma Halloween và những điều bạn chưa biết

Halloween là lễ hội thường niên diễn ra vào cuối tháng 10 đầu tháng 11, nhưng đó là lễ hội để tưởng niệm cái gì? Tại sao người ta phải hoá trang và ăn mặc gớm ghiếc đến thế?

Đăng ngày: 29/10/2019
Cách phân biệt các loại nước hoa

Cách phân biệt các loại nước hoa

Perfume, Eau de Parfum, Eau de Toilette và Eau de Cologne khác nhau ở tỷ lệ thành phần tinh dầu, ảnh hưởng đến khả năng lưu giữ mùi hương.

Đăng ngày: 20/09/2019
Thế giới thực sự tồn tại chủng người lùn như người hobbit tại châu Phi

Thế giới thực sự tồn tại chủng người lùn như người hobbit tại châu Phi

Trong khu rừng đầy những cây xanh tươi tốt của, có những túp lều nhỏ được làm bằng lá và cành cây, đó là nơi các bộ lạc Pygmy sinh sống hòa hợp với thiên nhiên.

Đăng ngày: 18/09/2019
Điều gì sẽ xảy ra khi drone lao vào đầu chúng ta?

Điều gì sẽ xảy ra khi drone lao vào đầu chúng ta?

Một nghiên cứu kéo dài 18 tháng đã đi tìm hiểu cơ chế và chuyện gì sẽ xảy ra nếu như drone đâm vào vùng đầu và vùng mặt của chúng ta.

Đăng ngày: 18/09/2019
Sự thật thú vị về thần Zeus trong thần thoại Hy Lạp

Sự thật thú vị về thần Zeus trong thần thoại Hy Lạp

Thần Zeus trong thần thoại Hy Lạp là một vị thần quyền lực, có hàng chục người con với 12 vị thần...

Đăng ngày: 18/09/2019
Những kỷ lục Guiness 2020 kỳ lạ và độc đáo nhất trên thế giới

Những kỷ lục Guiness 2020 kỳ lạ và độc đáo nhất trên thế giới

Danh sách những kỷ lục thế giới mới đã được Guinness World Records công bố, trong đó có những phần thi đáng kinh ngạc và rất ấn tượng.

Đăng ngày: 18/09/2019
Tiêu điểm
Khoa Học News