Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Химическая промышленность

Химики из России открыли "невозможное" соединение золота

© AP Photo / Mike GrollЗолотые слиткиЗолотые слитки

МОСКВА, 20 сен – РИА Новости. Ученые из России и Германии раскрыли секрет устойчивости калаверита, странного и редкого минерала золота, и нашли свидетельства того, что этот благородный металл может образовать крайне необычное соединение с теллуром. Их выводы и расчеты были представлены в журнале PNAS.

Компьютерная модель молекулы невозможной соли NaCl3
Внеземные минералы: как российские химики раскрывают тайны планет
"У минерала калаверита удивительная судьба. Заметно повлиявший на "золотую лихорадку", он много десятилетий был головной болью и большим парадоксом для кристаллографов. Чем глубже его изучали, тем больше новых вопросов возникало. Нашему коллективу удалось связать все странности калаверита в рамках простой модели, а экспериментаторы теперь могут охотиться за предсказанным нами новым соединением" — рассказывает Артем Оганов, профессор Сколтеха и МФТИ.

Золото, в отличие от большинства других металлов, обладает высокой химической инертностью и практически не встречается в природе в форме крупных залежей различных соединений с другими элементами. Большая часть запасов золота, добытых человечеством до начала 20 века, была найдена в виде самородков и чистых залежей этого металла.

Единственное исключение из этого правила – минерал калаверит, соединение золота и теллура, AuTe2. Он давно интересует не только золотодобытчиков, но и химиков и физиков, так как калаверит обладает крайне необычной структурой, которую нельзя объяснить в рамках классического учения о строении кристаллов. Только относительно недавно ученые решили загадку его устройства, описав его в четырехмерном пространстве.

Алмаз из месторождения Куллинан в ЮАР
Химики смоделировали материал, который будет сверкать ярче алмазаГруппа химиков под руководством российского ученого Артема Оганова предсказала существование трех ранее неизвестных форм кристаллического углерода, которые будут обладать большей плотностью и отражательной способностью, чем алмаз, сообщает New Scientist.

Это описание, как отмечают Оганов и его коллеги, породило новую проблему – золото в подобных кристаллах будет обладать "неправильной" степенью окисления — +2, что будет делать их нестабильными с точки зрения химии. Российские ученые и их немецкие коллеги выяснили, почему калаверит все же существует, используя систему USPEX, созданную Огановым несколько лет назад для предсказания свойств химических элементов и кристаллов.

Для этого ученым сначала пришлось подумать над тем, как можно просчитать свойства столь сложного соединения. Они нашли выход из этой ситуации, используя другой природный минерал золота – сильванит, его соединение с теллуром и серебром, в качестве своеобразного "шаблона" для просчета свойств отдельных частей калаверита.

Ученый работает с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева
Химики из России нашли "остров сверхпроводимости" в таблице Менделеева

Просчитав свойства сильванита и заменив атомы серебра на золото, Оганов и его команда выяснили, что калаверит состоит не из золота, окисленного до степени +2, а смеси атомов в двух разных степенях окисления — +1 и +3, распределенных по кристаллу особым образом.

"Разместить одновалентное и трехвалентное золото, даже если бы оно существовало, так, чтобы они одинаково повторялись в каждом направлении, на треугольной решетке калаверита просто невозможно. Поэтому природа вынуждена идти на компромисс – плавно изменять валентность золота в кристалле. Окружение теллура реагирует на это, что и приводит к необычным искажениям кристаллической решетки", — поясняет Сергей Стрельцов из Института физики металлов РАН в Екатеринбурге.

Молекула ортоугольной кислоты H4CO4
МФТИ: недра Нептуна и Урана могут содержать "кислоту Гитлера"Химики из Московского физтеха и Сколтеха предполагают, что недра Урана и Нептуна могут содержать в себе прослойку из экзотической материи – ортоугольной кислоты, так называемой "кислоты Гитлера".

Эти же расчеты, как отмечают ученые, раскрыли несколько интересных и необычных свойств калаверита. В частности, выяснилось, что его можно превратить в сверхпроводник, сжав до сверхвысоких давлений или добавив в него атомы платины и некоторых других металлов. Подобное поведение, по словам химиков, не характерно для соединений золота.

Вдобавок, расчеты Оганова и его коллег показывают, что возможно существование еще одного "невозможного" соединения золота и теллура, AuTe. Как предполагает химик, оно тоже будет обладать необычной структурой и интересными свойствами, в том числе и сверхпроводимостью.

Оценить 382
Лучшие комментарии
afinogenov201920 сентября, 12:09
Интересная статья, осталось главное, реализовать эти соединения.
Сергей Вилков20 сентября, 20:02
Очень интересная статья!
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала