世界上最大的小分子

日期:2017-10-13 08:04:01 作者:水鹏 阅读:

鲍勃霍姆斯(Bob Holmes)由两个氦原子组成的分子具有迄今发现的最弱和最长的化学键明尼苏达大学的罗纳德·金特里(Ronald Gentry)两年前发现了这些分子,他们现在已经详细研究了它们的特性,并说它们蔑视经典物理化学的定律大多数元素的原子,例如氢,氧和碳,通过与它们的邻居共享电子而形成紧密的化学键,以便给每个原子提供稳定的电子配置氦原子不能做到这一点,因为它的电子已经具有稳定的配置相反,成对的氦原子被称为范德瓦尔斯力的弱得多的吸引力所束缚,这是由两个原子的电荷的短暂不平衡引起的范德瓦尔斯的力量众所周知,但是氦 - 氦键是垃圾的侏儒理论预测债券应该比下一个最弱债券弱1000倍它只能在接近绝对零度的温度下存在当Gentry和他的同事们首次在超级氦原子射流中探测到氦分子时,他们结束了数十年来关于这些分子是否可能的猜测 “但这并没有告诉我们关于分子性质的任何信息 - 只有它存在,”金特里说上周在加利福尼亚州圣何塞举行的美国物理学会会议上报告的他的新实验表明,氦分子与其他分子不同为了测量连接两个氦原子的键的长度,Gentry和他的学生在一系列直径为几百纳米的孔中射出氦分子射流分子越大,越有可能撞到孔的边缘并反弹,因此研究人员可以通过计算通过不同尺寸的孔的数量来计算分子的大小经典的物理和化学预测两个束缚的原子应该相隔不超过14埃但金特里和他的同事发现,氦原子平均间隔大约62埃 “它比任何其他双原子分子都要大得多,”金特里说这种分子的奇怪特性只能用量子力学中的一种理论来解释,这种理论称为海森堡的不确定性原理,该理论认为原子的动量和位置绝对不能精确地知道由于金特里分子内的氦原子接近绝对零,它们的移动速度非常慢,因此它们的动量不确定性也很小 “这意味着地位的不确定性必须非常大,”金特里说实际上,量子理论认为氦 - 氦键的长度不是均匀的62埃,