超理文献:有嫂化学

2021年,中国化学家L. Shan在工作室学习石膏雕刻时,将石膏碎屑放入钽制坩埚盛放的废水中。此后的一年中,他常常出现头痛、失眠、作息紊乱、精神失常等症状,而在工作室则会得到缓解。经检测,他的身体并未发现任何异常,而脑活动异常活跃,但并未发现原因。

他采集了工作室的空气进行研究,在一次实验中他将空气样品与氙气混合,发现了少量灰粉色固体沉降,他立刻对这一现象感到异样。经检测,该固体中含有钽单质,并且实验证明这固体的确来自于嫌弃与工作室空气中某组分的混合。而工作室中钽的来源几乎只能是他收藏的钽制坩埚。但对坩埚通氙气却并未出现更明显的现象。

有嫂化学是一门研究CaSO4原子与Ta、Xe、Pb等元素形成骨架的分子的学科。

有嫂化合物大多难以在空气中燃烧,对空气、水等常见物质稳定,而对特定物质具有高活性。嫂数高的化合物大多具有神性,周围存在较强的情场,可以自发组成有智能的分子系统。

一、CaSO4原子 编辑

有嫂化合物最核心的研究对象是CaSO4原子。其原子序数为lp(普朗克常数)。

1.单质 编辑

CaSO4单质极难单独存在,能马上和几乎一切物质结合,成为嫂化物。所以它的很多性质也不甚明晰。

目前制取少量CaSO4单质的方法是用假山(KXe8)、铅铅(Pb2MnO4)在低嫂炔((CaSO4)2Ta2)气流中制得,并用高强度的情场与其他物质迅速分离。理论在1Zc的情场下,该单质最多能稳定约2min,随后放出嫂子(s)并生成Ca(CaSO4)2和(CaSO4)3(SO4)3为主要产物的混合物,但该强度的情场足以对半数人类造成不可逆损伤,且产生成本极高。目前使用的(CaSO4)XeTa9情池可以产生约1.3μZc的情场,此时该反应可以作为良好的嫂子发生器。

2.获得方式 编辑

硫酸钙与钽在lp通行证(任务获得)存在下,可以得到CaSO4原子,随后化合为(CaSO4)4Ta11(CaSO4不足时生成(CaSO4)Ta4气体)。

3.成键性质:轩-高邈远模形 编辑

CaSO4常常不是经典原子的小球状,而是在空间中负势竞上,互相轩邈。此时该原子可以与其他原子产生一种特殊的相互作用。化学家高邈远使用轩-高邈远式(简称轩式)表示有嫂化合物中CaSO4的构型及其之间或与其他粒子的相互作用方式,其中由于CaSO4原子的负势竞上而产生的相互作用被称为轩-高邈远键,简称轩键。

轩键可以形成于两个原子之间,记作File:双原子轩键.png。其中A=CaSO4,B=CaSO4、其他原子。一根轩键与另一原子的床位作用时可以形成三原子轩键,记作File:三原子轩键.png。此外,还存在作用于四个原子之间的轩键,表示为File:四原子轩键.png

高邈远认为,CaSO4原子具有四种构型:球型、直线型、折线型、三角型,简化为:File:CaSO4的四种构型.png File:CaSO4的四种构型图示.png

普通的π键也可以与轩键作用形成形式上的三原子轩键。

File:形式上的三原子轩键.png

一个CaSO4原子最多形成4根轩键(三角构型最多形成3根)。

File:四种CaSO4构型的饱和成键模式.png

球型CaSO4原子不会形成普通化学键(除全普通键化合物如(CaSO4)F12或轩骨架端位如F9(CaSO4)Ta),其余构型的轩键可被0~4根普通化学键替代,但至少保留2根轩键。

CaSO4原子中只支持普通键的方位称为窄端。CaSO4原子的窄端可以向难形成轩键的原子给出配位键。相比之下,代替轩键的位点倾向于受配位。电子可以在轩键组成的骨架之间离域,因而容易形成巨大的电子缓冲体系,因而具有多种配位方式。

File:(CaSO4)3Ta8Cs2Rb2的络合模式.png

此外,由于轩键的特殊性质,某些元素的原子也可能呈现反常的配位性质,如(CaSO4)3Ta8Cs2Rb2中Rb原子可以作配位原子,配位能力接近SH-

4.更先进的成键方式研究 编辑

轩-高邈远理论可以解释大部分有嫂化合物的结构,但对成键本质并不明晰。有嫂化合物中存在含有数个CaSO4原子处于同一位置的分子如(CaSO4)2Ta8