هيليد الليثيوم

هيليد الليثيوم مركب من الهيليوم والليثيوم صيغته LiHe . وهو غاز بارد منخفض الكثافة يتكون من جزيئات فان دير فالس ، كل منها مؤلف من ذرة هيليوم وذرة ليثيوم مرتبطتين بقوة فان دير فالس . [ 1 ] يتيح تحضير LiHe إمكانية تحضير ثنائيات هيليوم أخرى ، بالإضافة إلى تجمعات متعددة الذرات يمكن استخدامها لدراسة حالات إيفيموف وتأثيرات كازيمير للتأخير . [ 2 ]

كشف

تم اكتشافه في عام 2013. وقد تنبأ سابقًا بأن لجزيء 7Li₄He طاقة ربط تبلغ 0.0039 سم⁻¹ (7.7 × 10⁻⁸ إلكترون فولت، 1.2 × 10⁻²⁶ جول، أو 6 ملي كلفن [ 2 ] ) ، وطول رابطة يبلغ 28 أنغستروم. [ 1 ] كما عُرفت سابقًا جزيئات هيليوم أخرى مرتبطة بروابط فان دير فالس، بما في ذلك Ag₃He و He₂ . [ 1 ] تم الكشف عن LiHe باستخدام تقنية التألق. حيث تم إثارة ذرة الليثيوم من الحالة X²Σ إلى الحالة A²Π . وأظهر الطيف زوجًا من الخطوط، انقسم كل منهما إلى خطين، مع البنية فائقة الدقة لجزيء 7Li . كانت الأعداد الموجية للخطوط 14902.563، و14902.591، و14902.740، و14902.768 سم⁻¹ . يفصل بين الزوجين مسافة 0.177 سم⁻¹ . يُعزى ذلك إلى حالتين اهتزازيتين مختلفتين لجزيء الليثيوم-هيليوم: 1/2 و3/2. [ 1 ] الرابطة بين الذرات ضعيفة للغاية لدرجة أنها لا تتحمل أي دوران أو اهتزاز أكبر دون أن تتفكك. تبلغ طاقة أدنى حالات الدوران 40 و80 ملي كلفن، وهي أعلى من طاقة الربط التي تبلغ حوالي 6 ملي كلفن. [ 2 ]      

تم تكوين LiHe عن طريق الاستئصال بالليزر لفلز الليثيوم في غاز الهيليوم المبرد عند درجة حرارة تتراوح بين 1 و 5 كلفن. وكانت نسبة جزيئات LiHe متناسبة مع كثافة الهيليوم، وانخفضت مع ارتفاع درجة الحرارة. [ 1 ]

ملكيات

الليثيوم والهيليوم قطبي وبارامغناطيسي . [ 2 ]

يعتمد متوسط ​​المسافة بين ذرات الليثيوم والهيليوم على النظير. ففي حالة 6LiHe ، تبلغ المسافة 48.53  أنغستروم، بينما في حالة 7LiHe تكون المسافة أصغر بكثير، حيث تبلغ 28.15  أنغستروم في المتوسط. [ 3 ]

إذا أُثيرت ذرة الهيليوم في جزيء LiHe بحيث ينتقل إلكترون المدار 1s إلى المدار 2s، فإنها تتحلل بنقل الطاقة لتأيين الليثيوم، ويتفكك الجزيء. يُسمى هذا التحلل الكولومبي بين الذرات . تتوزع طاقة نواتج تحلل Li + وHe على شكل منحنى يتذبذب صعودًا وهبوطًا حوالي اثنتي عشرة مرة. [ 3 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 طارق، نعيمة؛ تايسان، ندى؛ سينغ، فيجاي؛ وينشتاين، جوناثان (8 أبريل 2013). "الكشف الطيفي عن جزيء LiHe" . مجلة Physical Review Letters . 110 (15) 153201. Bibcode : 2013PhRvL.110o3201T . doi : 10.1103/PhysRevLett.110.153201 . PMID 25167262 . 
  2. 1 2 3 4 فريدريش، بريتيسلاف (8 أبريل 2013). "اتحاد هش بين ذرات الليثيوم والهيليوم" . الفيزياء . 6 42. Bibcode : 2013PhyOJ...6...42F . doi : 10.1103/Physics.6.42 . hdl : 11858/00-001M-0000-000E-F3C4-C .
  3. 1 2 بن آشر، أنائيل؛ لاندو، آري؛ سيدرباوم، لورنز س.؛ مويسيف، نمرود (24 يوليو 2020). "التأثيرات الكمومية المهيمنة على الاضمحلال الكولومبي بين الذرات لنظام متطرف". مجلة رسائل الكيمياء الفيزيائية . 11 (16): 6600-6605 . Bibcode : 2020JPCL...11.6600B . doi : 10.1021/acs.jpclett.0c01974 . PMID 32706968. S2CID 225444685 .