Magnezyum Kimyasında Şaşırtıcı Değişim
Uluslararası bilim topluluğu, FAU (Erlangern Üniversitesi) araştırma ekibinin en son bulgularının magnezyum kimyasının tamamında devrim yapacağına katılmaktadır. Araştırma ekibi, kimyasal bileşiklerinde genellikle +2 yüke sahip olan magnezyumu, elementel sıfır oksidasyon durumunda keşfetti. Çığır açan bulgularını Nature dergisinde yayımladılar.
Elementlerin periyodik tablosunda magnezyum (Mg), elektronları kolayca çekmediği ancak kimyasal reaksiyonlar sırasında dış katmanındaki iki elektronu da kolayca verdiği anlamında, düşük elektronegativiteli bir metaldir. Bu nedenle, magnezyum doğada sadece pozitif yüklü bir Mg2+ katyonu olarak diğer elementlerle bileşik yapmış şekilde bulunur. Örneğin, çeşitli minerallerde ve yeşil bitkilere bu pigmenti veren klorofilde, magnezyum en kararlı formu olan Mg2+ şeklinde bulunur.
Magnezyum Normalde 2+ Yüke Sahiptir Ancak Şimdi 0 Oksidasyon Durumunda Keşfedilmiştir
Anorganik ve Organometalik Kimya bölümü başkanı Sioerd Harder tarafından liderlik edilen FAU ekibi, metalin sıfır yükseltgenme basamağına sahip ilk magnezyum kompleksini keşfetti. Kimyasal bileşiklerdeki oksidasyon sayıları atomların yükünü gösterir bu da bu durumda araştırmacıların elementel Mg’yi kompleks bileşiklerde izole etmeyi başardıkları anlamına gelir.
Bilimsel araştırmalarda çoğunlukla olduğu gibi, bu keşif de tamamen rastlantısaldı. Araştırma ekibi aslında, magnezyum radikalleri üretmek amacıyla magnezyum-magnezyum bağlarını kırmayı planlıyordu. Bu sentez sırasında metalik sodyum kullanılmıştı. Deneyin öngörülen sonucu, sodyumun bir elektronunu magnezyuma aktarmasıydı. Şaşılacak derecede ancak iki sodyum atomu elektronlarını magnezyuma transfer etti ve daha önce asla gözlemlenmemiş bir Mg (0) kompleksi oluştu. Bu komplekslerdeki Mg merkezleri, eşsiz bir magnezyum sodyum bağı nedeniyle resmen negatif bir yük taşır ve bilinen Mg2+ bileşiklerinden tamamen farklı olarak reaksiyona girer. Buna karşılık, elektronca fakir Mg2+ katyonları elektronları alabilirken, elektronca zengin Mg (0) elektronlarını kaybederek negatif yüklü bir anyon gibi reaksiyon verir.
Bu kompleks toluen ve benzen gibi organik çözücülerde çözünür ve elektronlarını başka bir element ya da bileşiklere veren bir element ya da bileşik olarak son derece güçlü bir indirgeyici ajandır. Kompleksin hafifçe ısıtılması, Mg (0)’ın elektronlarının bir kısmını pozitif yüklü sodyum katyonuna (Na+) vermesine neden oldu ve sonra metalik sodyum Na (0) oluştu. Bu oldukça sıra dışıdır çünkü sodyumun kendisi elektron kaybetme eğilimi daha yüksek olan bir metaldir. Bu reaksiyon yeni bir kompleks oluşturmuştur: Üç magnezyum atomu bir kolye üzerindeki boncuklar gibi bir araya dizilmiştir. Bu üç çekirdekli magnezyum kümesi atomik Mg (0) gibi reaksiyona girer ve magnezyum metalinin organik çözücülerde çözünen en küçük formu olarak düşünülebilir.
Bu yeni magnezyum kompleksleri sınıfı magnezyum kimyasında bir dönüm noktasını temsil eder. Harder liderliğindeki FAU araştırma ekibi, bu çözünebilir ve son derece güçlü indirgeyici ajanın olağanüstü reaktivitesinin ötesini keşfetmeyi umuyor.
Kaynak: laboratoryequipment.com
