八銻化八銻
八銻化八銻是銻的一種同素異形體，化學式Sb8Sb8。它實際上是一種離子化合物：皇冠銻化四方反稜柱銻，化學式[Sb8]8+[Sb8]8-。
八銻化八銻的合成分為兩個階段，第一階段產生的是其陽離子。
第一階段[編輯]
在超高壓條件(＞739.085GPa)下，普通的銻（標況下銻能含量最低的銻單質，可以用明毅檢測法測定。）會經歷半導體到超金屬態導體的相變，其電阻率迅速降低至3.1416*10^-9Ω·m，導電性甚至超過了銅族元素的金和銀。
結構[編輯]
用X射線衍射法對此樣品進行結構表徵，發現銻在此條件下變成了一種全新的同素異形體：四方反稜柱銻。在四方反稜柱銻中，每個銻原子與另外4個銻原子形成共價鍵，平均每個銻原子失去一個電子，離域電子形成的半滿導帶使其費米能級附近具有高態密度，從而表現出極強的導電性。
四方反稜柱銻整體攜帶八個單位的正電荷，該結構單元可表示為[Sb8]8+，其電荷通過晶格中的電子實現補償。四方反稜柱銻的銻原子骨架結構示意圖見右側。
坐標[編輯]
在四方反稜柱銻的晶胞結構中，以其質心為原點建立坐標系，可精確描述八個銻原子的位置。這些原子在晶胞中的坐標如下：
- 銻1：（0.707，0.707，0.595）
- 銻2：（0.707，-0.707，0.595）
- 銻3：（-0.707，-0.707，0.595）
- 銻4：（-0.707，0.707，0.595）
- 銻5：（1.000，0.000，-0.595）
- 銻6：（0.000，1.000，-0.595）
- 銻7：（0.000，-1.000，0.595）
- 銻8：（-1.000，0.000，-0.595）
單位長度是271.83pm/1.4142≈192.21pm，因為在739.085GPa下測得四方反稜柱銻中的Sb-Sb共價鍵鍵長平均為271.83pm。銻-銻-銻夾角為60°和90°。
第二階段[編輯]
進一步增大壓強至1145.14GPa，銻會發生第二次相變，進一步地轉化為另一種全新的同素異形體：皇冠銻化四方反稜柱銻。其中一種銻原子簇結構因與皇冠硫相似而被命名為皇冠銻。
結構[編輯]
不同於四方反稜柱銻，在皇冠銻中，每個銻原子與另外2個銻原子形成共價鍵，平均每個銻原子得到一個電子，而這些電子來自四方反稜柱銻。皇冠銻整體攜帶八個單位的負電荷，該結構單元可表示為[Sb8]8-。這些額外電子的聚集使得整個結構單元呈現負電性。其電荷同樣通過晶格中的電子實現補償。
坐標[編輯]
在皇冠銻的晶胞結構中，以其質心為原點建立坐標系，可精確描述八個銻原子的位置。這些原子在晶胞中的坐標如下：
- 銻1：（0.707，0.707，0.322）
- 銻2：（0.707，-0.707，0.322）
- 銻3：（-0.707，-0.707，0.322）
- 銻4：（-0.707，0.707，0.322）
- 銻5：（1.000，0.000，-0.322）
- 銻6：（0.000，1.000，-0.322）
- 銻7：（0.000，-1.000，-0.322）
- 銻8：（-1.000，0.000，-0.322）
單位長度是314.15pm，因為在1145.14GPa下測得皇冠銻中的Sb-Sb共價鍵平均為314.15pm。銻-銻-銻夾角全部為90°。
魔鍵[編輯]
一般來說，鍵長過長時，原子軌道的重疊程度降低，會削弱共價鍵的強度，降低鍵能。但為什麼四方反稜柱銻和皇冠銻的銻-銻鍵比普通的銻更長卻更穩定？
研究發現，這兩種銻中形成了大量魔鍵，而這種魔鍵的性質很反常，其強度與距離不是成反比而是成正比，這意味著鍵長越長，該鍵越穩定。
測量結果表明，此條件下的魔鍵強度（或者說其包含的能量）大約與其共價鍵長度的5.1次方成正比。
這也解釋了皇冠銻為何出現在更高的壓強下，並且它的銻-銻鍵長度更大（同壓強、同溫度、同銻場強度下)。
性質[編輯]
在強度足夠的銻場中，四方反稜柱銻和皇冠銻是可以被分離出來的，這樣銻星科學家就可以充分研究其性質。
四方反稜柱銻[編輯]
單純的四方反稜柱銻並不穩定，會自動分解並釋放出大量能量，導電性也迅速下降。但由於存在大量殘餘魔鍵，它不容易發生爆炸。
四方反稜柱銻和水反應放出氫氣，隨後進一步分解：Sb8(OH)8==2H3SbO4+H2+6Sb
四方反稜柱銻可以形成各種鹽，比如氟銻酸四方反稜柱銻、氟金酸四方反稜柱銻、超鹽酸四方反稜柱銻、高氟酸四方反稜柱銻。鹽的穩定性要高得多，尤其是高氟酸鹽和超鹽酸。
四方反稜柱銻鹽可以被汞逐漸還原成普通的銻，可以用汞滴定四方反稜柱銻鹽。
皇冠銻
皇冠銻微溶於水，易溶於液氨和氮烷。它可以被氧化劑逐漸破壞，生成彩虹色的納米銻顆粒並釋放出大量能量。但由於存在大量殘餘魔鍵，它不容易被破壞。
皇冠銻可以形成鈉、鉀、鈣、錢、季銨鹽。皇冠銻的共軛酸是H8Sb8，可以由皇冠銻和鹽酸鹽反應生成，久置分解：H8Sb8==2H3Sb+H2+6Sb
皇冠銻可以和皇冠硫相互交換原子，形成SbxS8-xx-這樣的離子。
皇冠銻容易和過渡元素比如釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑、𨭆、䥑、鐽的離子形成非常穩定的絡合物，並且原子越大越穩定。可以用這些元素的化合物滴定皇冠銻。