Можно ли поставить ксенон в ПТФ законно?

Фары ПТФ – это внешние осветительные приборы, которые используются в качестве средств дополнительного освещения. Противотуманные фары могут использоваться только в условиях недостаточной видимости, при плохих погодных условиях. Все остальное время включение в работу таких фар – запрещено.

Можно ли ставить ксенон в противотуманки? Поставить ксенон в противотуманные фары — законно ли это? Для того чтобы ответить на данный вопрос, стоит обратиться к законодательству, нормам, правилам, требованиям и предписаниям к использованию внешних осветительных приборов в оптике авто. Разрешен ли ксенон в противотуманках, мы узнаем из закона. Для того чтобы вас не оштрафовали за ксенон в ПТФ, стоит знать несколько предписаний. Сотрудники ГИБДД не имеют права на месте проверять (определять) вмонтирован ли в вашу оптику ксенон или галоген. Подобным делом может заняться только инспектор ростехнадзора. Проверку могут официально провести только на специальной площадке. Чтобы не получить штраф, ваша оптика должна быть укомплектована согласно всем правилам, а именно, быть сертифицированной. Еще один момент – это маркировка. Запрещено устанавливать ксеноновые лампы в оптику, которая имеет маркировку, отвечающую за монтаж галогенок.

Маркировка в ПТФ

Если в вашей оптике присутствует маркировка с буквой «H», то вам стоит знать, что ничего кроме галогеновой лампы поставить вы сюда не можете, поскольку это действие будет расценено как противозаконное. Для ксеноновых ламп существует иная маркировка – «D». Опять-таки,  стоит учесть, что этот тип оптики рассчитан только на установку газоразрядных ламп.

Незаконно! Устанавливать ксеноновые лампочки в оптику, которая по маркировке рассчитана на использование галогеновых ламп. Использовать ксеноновые лампы в не ксеноновой оптике. Проводить самостоятельную «реорганизацию» оптики с галогеновой на ксеноновую. Использование нерегламентированной ксеноновой оптики. У вас должен быть при себе специальный сертификат, который послужит подтверждением того, что переустановку оптики проводили специалисты, следуя всем нормам и правилам монтажа. Наказание В случае невыполнения вышеописанных предписаний, каждый водитель может быть привлечен к ответственности. Мера пресечения незаконной деятельности – лишение водительских прав сроком от полугода.

Не смотря на то, что сотрудник ГИБДД не имеет права на месте остановки проверить вашу оптику на факт использования ксеноновых ламп, он может проверить маркировку. В том случае, если установленная лампа не соответствует маркировке, водитель понесет наказание. Также, его могут попросить проследовать на специальный пункт для прохождения полного технического осмотра, проводимого инспекторами технадзора.

Общие данные о ксеноновых фарах

Ксеноновая оптика главного света (речь идет не о ПТФ) подразумевает наличие специального автокорректора и омывателей. Корректор фар нужен для того, чтобы свет мог автоматически правильно направляться. Необходимость омывателей оправдана тем, что грязь, пыль и иные частицы могут засорить стекло.

В таком случае очень яркий ксеноновый свет может светить в неправильном направлении (когда лучи света преломляются и освещают не путь, а слепят проезжающих мимо водителей других транспортных средств). Подобное правило нельзя отнести к противотуманным фарам, так как они выступают в роли дополнительного источника освещения и имеют особое назначение, а, значит, и более узкую область использования. Прежде чем вы решите нарушить правила и поставить в ПТФ ксенон вместо галогена в неадаптированную оптику, подумайте, к каким последствиям это может привести. Ксеноновые лампы довольно мощные, поэтому неправильно выставленные световые границы могут привести к риску ДТП и т. д. Рефлекторы (отражатели), которые установлены в галогеновой оптике при сочетании с ксеноновой лампой будут многократно усиливать негативный эффект. Поэтому вы получите не хорошо освещаемое дорожное полотно, а напротив, будете слепить водителей встречного транспорта и едущих впереди вас в попутном направлении, освещать обочину, деревья и все, что угодно, только не дорогу.

Вывод

Ксенон в противотуманках, как таковой, к использованию разрешен. Но для того, чтобы иметь возможно безнаказанно использовать этот источник света, вам стоит следовать нескольким основным правилам и не нарушать закон.

Ксенон в туманках и штраф в 2021 году за нарушение норм

Пока совсем не похолодало, я решил установить ксенон на свои противотуманные фары. Из-за того, что на дороге все чаще встречаются автомобили, где вместо обычных ламп стоят газоразрядные, то и вопрос их установки долго не давал покоя и мне.

Содержание

1. Моя инструкция
2. Проблемы с ксеноном в противотуманках
3. Варианты установки

По факту ксеноновый свет лучше помогает в тумане из-за более высокой температуры свечения, но его яркий свет слепит встречных водителей. Многие отказываются от установки потому что существуют штрафы за ксенон в противотуманках, о которых я расскажу ниже.

Проще всего было установить в штатный разъем комплект ламп любого проверенного производителя. Я брал вариант Н3, которые можно установить в ПТФ без лишних доработок и проблем. Вот подробный план установки света в системе.

Как делал я

Купите комплект, который подойдет для вашего автомобиля. В некоторых машинах достаточно места и для ламп Н1, а у кого-то многие варианты не подойдут по размеру. Мне оптимальными стали лампы Н3 от фирмы Sho-Me.

Температуру света подбирайте под ваши потребности: 5000К – хорошо освещает дорогу, а 4300К – отлично подходит для плохих погодных условий. Комплект состоит из следующего оборудования:

• две ксеноновые лампы
• блоки розжига
• крепления для блоков
• комплект проводов
• стяжки и саморезы

Кстати, за ксенон в противотуманные фары штраф будет взиматься только при наличии доказательств такой установки. А без доступа к вашему авто, инспектор не сможет проверить тип лампы, так что смело утверждайте, что это обычные лампы при любой опасности.

Далее снимите бампер. Инструкция этого процесса есть в интернете, потому что у каждой модели авто могут быть свои секреты и тайные болты с клепками. Осмотрите фару, найдите место для установки и крепите блок. Достаточно места должно быть под основной фарой. Прикладываем блок розжига и намечаем отверстия.

Если есть выступы, то можно подложить резиновую прокладку для лучшего крепления. Всё «сажаем» на саморезы.

Подключаем. Для начала нужно просверлить отверстия в крышках противотуманок. Вынимаем два провода: один подключен к лампе(плюс), а второй к корпусу (минус). На всякий случай можете проверить их тестером. Теперь подключаем все контакты друг к другу, ошибиться там невозможно, потому что они подойдут только к верной паре по креплениям. Оголенные клеммы от ксенона подключаем к клеммам внутри противотуманки, которые мы достали. Полярность перепутать не так страшно, если ваш комплект защищён от неправильной полярности.

Проверяем фары. Включаем зажигание и проверяем работоспособность системы. Если светит, то все хорошо, можно крепить ПТФ. Вставляем лампу в отверстие, которое мы просверлили (не трогайте цоколь), закрываем резиновой крышкой и проходимся герметиком. Провода обматываем изолентой для изоляции, соединяем с разъемами блока розжига до щелчка и аккуратно крепим стяжками, чтобы ничего не висело.

Ставим не место бампер и наслаждаемся новым освещением. У меня светить стало лучше на порядок.

Проблемы с ксеноном в противотуманках

Фары рассчитаны под определенный вид ламп, так что после установки ксенона в туманках возможно получить штраф. Особенно за этим стали следить с 2021 году, плюс увеличили размер штрафа. Причиной такого повышения тарифа стало то, что у такого освещения происходит многократное размытие и преломление света. Таким образом, эти фары слепят встречных водителей и создают опасную ситуацию на дороге. Плюс некоторые виды ламп снижают качество освещения в плохих погодных условиях.

Решением проблем может стать установка желтых противотуманок с ксеноном. Для получения правильного распределения светового пучка устанавливают дополнительную линзу. Даже если некоторые конструктивные особенности фар не позволяют использовать линзы нужного размера, можно не использовать их корпус, а замазать нужные места герметиком. Заглушки и крепления линз придется изготавливать самостоятельно (например, из пластика).

Из-за высокой температуры лампы у вас может треснуть линза. Лучше использовать лампы 4300К или проводить тестирования перед установкой. Если поставите больше – это чревато последствиями. На дороге, особенно в ночное время может случиться что угодно и оставшись без освещения можно не успеть притормозить вовремя. Это стоит учитывать.

Варианты установки ксенона

Перед выбором комплекта для установки, ознакомьтесь с информацией в конце статьи о том, какой штраф предусмотрен за ксенон законом. По факту инспектор не сможет «на глаз» определить, какой тип ламп у вас установлен, да и при наличии всех документов на автомобиль нет оснований полагать, что у вас установлено противозаконное оборудование. Всегда есть вариант отмазаться, но если представитель ГАИ попросит проехать на экспертизу, то тут стоит лучше договориться. Вот одни из лучших производителей этой продукции.

Тип	Производитель	Особенности	Примерная цена
MTF-Light	Корея	— Большой срок службы — Есть вариации комплектов с «обманками» и тонкими блоками — Использование колб от Филипс	От 5000руб
IPF	Япония	— Наиболее качественный — Быстрый розжиг — Микросхемы последнего поколения	От 2500руб
Sho-Me	Корея	— Наиболее популярный — Самый бюджетный	От 2000руб

На каждой фаре есть маркировка типа применяемых фар, поэтому за нарушение этих рекомендаций установлены штрафы ГИБДД за ксенон 2021 года. Во-первых, использование ламп, которые не соответствуют типу светового прибора относится к неисправности, при которой запрещена эксплуатация ТС (п.3.4 Перечня неисправностей). Вот примерные наказания, которые можно получить, если в вашем автомобиле обнаружат превышение норм.

Нарушение	Штраф за ксенон 2021 год
Самовольная установка ксеноновых ламп в фары, не предназначенные для установки	Лишение прав на срок от полугода до года Конфискация ламп и блоков розжига
Установка ПТФ специально, предназначенных для установки ксенона	Нет наказания
Ксенон предустановлен с завода	Нет наказания

Естественно, если ваш автомобиль при производстве был оборудован таким освещением, то никто не сможет к вам придраться. Достаточно показать соответствующий документ и от вас отстанут. Здесь я указал возможные наказания и штрафы для тех, кто пытается засунуть ксенон в машину, в которой не предусмотрено такое освещение.
Решает каждый, но в ГИБДД за это взялись серьёзно. Не зря именно в 2021 году были увеличены штрафы. Наверняка они будут только расти.

Вернуться вверх

выбор и установка ксенона в ПТФ

Все чаще на дорогах можно встретить автомобили с ксеноновыми противотуманными фарами. Они отлично освещают дорогу в условиях тумана, а также создают автомобилю эффектный внешний вид. А вот как выбрать и установить ксенон в противотуманки, если изначально в них стояли обычные лампочки?

Работа ксеноновых противотуманок, которые установлены самостоятельно, вызывает у автомобилистов противоречивые чувства: владельцы машин с ксеноновой оптикой с эйфорией рассказывают об улучшении светового потока на дороге, а водители встречных машин с ненавистью и руганью провожают встречные транспортные средства с «колхозным» ксеноном, который сильно ослепляет их.

Цель установки ксенона в противотуманки

Прежде чем взяться за переоборудование штатной противотуманной оптики, хозяин автомобиля должен тщательно проанализировать, с какой целью он собирается устанавливать ксенон в противотуманки.

1. Если главной причиной установки ксенона в ПТФ будет улучшение освещенности при езде в туман, то такая доработка должна производиться по определенным правилам.
2. Когда автомобилист пытается установкой ксенона в противотуманки поразить друзей или окружающих автолюбителей, то, возможно, проще и эффективнее будет использовать дневные ходовые огни.

Эти две цели практически несовместимы при установке ксенона, что объясняется принципом работы ксеноновых ламп, а также требованиями правил дорожного движения.

Принцип работы и свойства ксеноновых ламп

В основе работы ксеноновой лампы лежит свечение инертного газа (ксенона) под воздействием электрической дуги. В стеклянной колбе под большим давлением закачан инертный газ. При помощи высоковольтных импульсов напряжения (около 25 кВ) создается электрическая дуга. Для розжига таких ламп требуется специальный высоковольтный блок.

Оптимальная цветовая температура во время свечения достигает 4300 К, что сопоставимо с параметрами солнечного излучения (5000 К). Галогенки значительно уступают по этой характеристике (2800 К) газоразрядным конкурентам. Яркость свечения при этом составляет 3200 Лм у ксенона и 1450 Лм у галогенки.

Для установки ксенона в противотуманки лучше всего подходят ксеноновые лампы SHO-ME с цоколем h21.

Плюсы и минусы ксенона

Ксеноновые лампы обладают рядом преимуществ. Среди основных достоинств ламп с ксеноном следует отметить:

• долгий срок эксплуатации, который составляет около 3 лет,
• большой показатель освещенности и высокая яркость ламп,
• низкая температура нагрева, благодаря чему стекло ламп не лопается при попадании на него воды,
• привлекательный внешний вид,
• низкое потребление электроэнергии.

Из недостатков ксенона необходимо указать на:

• сложную установку,
• необходимость замены второй лампы при выходе из строя первой,
• постоянный контроль регулировки фар (например, в Европе запрещено использовать ксеноновый свет без автоматического корректора фар).

Особенности установки ксенона в противотуманки

Заменить галогеновую лампочку ксеноновым аналогом не составит большого труда. Однако при этом возникают некоторые трудности со световым потоком. О настройке противотуманок подробнее смотрите здесь.

Если противотуманная фара не предназначена для использования ксеноновой оптики, то самостоятельная замена ламп приводит к ослеплению водителей встречных транспортных средств.

Это происходит из-за того, что обычный рефлектор фары не подходит для ксенона. Лампы с инертным газом лучше всего работают только при установке линзовых противотуманок.

Они фокусирую пучок яркого света точно в направлении движения автомобиля на расстоянии 10-15 м, что и требуется для успешной работы противотуманок.

На каждой противотуманной фаре имеется обозначение, в котором зашифрован тип ламп, разрешенных к применению.

1. Латинская буква «Н» говорит о том, что фара может использоваться только с галогенной лампочкой.
2. Присутствие литеры «D» в обозначении свидетельствует о возможности установки газоразрядных ламп (в том числе и ксенона).

Соответственно установка ксеноновых ламп в первом случае негативно отразится на водителях встречного транспорта. Во втором варианте ксенон будет ярче освещать дорогу, не вызывая нареканий у шоферов встречного потока машин.

Если возникает мысль поменять рефлекторы на линзы, то могут появиться проблемы с подбором рефлекторов подходящего размера. В некоторых случаях при установке ксенона в ПТФ удастся с минимальными усилиями подогнать новую оптику к бамперу авто. В других случаях придется многое переделывать и применять герметики и разные переходники.

Подробную инструкцияю по установке ксенона в ПТФ смотрите на видео в конце этой статьи.

Выбор цвета свечения ксеноновых ламп

Ксеноновые лампы могут при свечении иметь разный цвет. Какой цвет для автовладельца предпочтительней, зависит от нескольких факторов.

• С точки зрения максимального освещения дороги в туман лучше всего подходят желтые цвета. Они позволяют комфортно видеть дорожное полотно, но при этом не гармонируют со свечением штатной оптики авто.
• Белый или синий цвет ксенона несколько уступают желтому оттенку по качеству свечения. Зато внешняя эффектность противотуманок будет на высоте. Особенно негативно отражается на дальности свечения в тумане синий цвет ксеноновых фар.

Дополнительное оборудование для работы ксенона

Чтобы обеспечить работоспособность ксеноновых ламп, требуются специальные электрические устройства, способные разжечь инертный газ в стеклянной колбе. Для розжига ксенона необходимо высокое напряжение порядка 25 кВ.

Главным врагом высоковольтного блока для розжига ксенона является влага. Поэтому монтировать эти важные элементы ксенонового света необходимо в самых сухих местах под капотом. Отсюда появляется требование к длине проводов, которые соединят противотуманки с блоком розжига ксеноновых ламп. Чем больше длина высоковольтных проводов, тем проще найти оптимальный вариант для важного электрического блока.

Как выбрать хороший ксенон в противотуманки

При покупке ксеноновой оптики для установки в противотуманки необходимо знать несколько нюансов.

1. Бешеная популярность ламп с ксеноном вдохновляет некоторых корейских и китайских производителей идти на создание подделок. Под видом ксеноновых ламп они приспособились использовать обычные галогенки, окрашенные в голубоватый цвет. Используя такую оптику, не удастся получить ни яркий свет, ни экономический эффект. Здесь важно обратить внимание на наличие дополнительного балластного (высоковольтного) блока и удлинительных проводов. Да и ценовой фактор должен насторожить при выборе, когда предлагается подделка.
2. При сравнении комплектов ксенона для противотуманок габаритные размеры и форма блоков розжига имеют различия. Лучше приобретать ксенон с тонкими блоками (Slim), которые проще будет установить в ограниченном пространстве.
3. Кроме лампочек, обязательно обратите внимание на маркировку ваших ПТФ. Если они не приспособлены для установки ксенона, их придется тоже поменять.

Замена галогенных лампочек на ксенон в противотуманных фарах становится все более востребованной. Газоразрядные лампы способны повысить освещенность дороги только при правильной установке, поэтому, при отсутствии навыков подключения электрических устройств, лучше доверить установку ксенона в ПТФ специалистам автосервиса.

Видео: как установить ксенон в противотуманки на Приору

Как установить ксенон в противотуманки на ВАЗ-2114: фото и видео

Многие автомобилисты хотят иметь в своём арсенале противотуманные фары, а еще больше желающих, чтобы они были ксеноновыми. Так, можно заменить лампы на галогенные или с маркировкой Н1, но речь идет о ксеноне и его преимуществах. Итак, установить ксеноновые ПТФ можно своими руками, не прибегая к услугам автосервиса. Как это сделать, расскажем в данной статье.

Видео об установке ксенона и противотуманных фар

Видеоматериал поведает об установке ксеноновых противотуманных фар, а также расскажет все нюансы и тонкости процесса.

Процесс установки ксенона в ПТФ

Ксеноновые противотуманные фары в рабочем состоянии

Если не брать вариант тюнинга, где противотуманные фары ксенонового типа неотъемлемый атрибут, то рассмотрим установку ПТФ на стандартный штатный бампер, как делает большинство автомобилистов.

Варианты

Корпусы противотуманных фар

Существует несколько вариантов установки противотуманных фар, среди которых автомобилист должен выбрать оптимально-подходящий для него.

1. Покупка бампера с установленными противотуманными фарами.
2. Покупка отдельных элементов ПТФ и их установка.

Алгоритм и необходимый инструмент

Итак, для совершения процесса понадобиться инструментарий, какой именно: комплект ксенона (выбор данного изделия расписан ниже), дрель, сверла, лобзик. Всё собрано? Тогда приступаем непосредственно к рассмотрению последовательного процесса установки ксеноновых противотуманных фар на ВАЗ-2114:

1. Сначала необходимо демонтировать передний бампер.

   Для удобства проводимых работ, снимаем передний бампер

2. Теперь, очищаем его от грязи, пыли и прочих предметов. Лучше всего помыть его и вычистить.
3. Выполняем разметку под будущие противотуманные фары.
4. С помощью дрели и лобзика вырезаем отверстия под установку противотуманных фар.

   Прорезаем и шлифуем отверстия под будущие противотуманные фары

5. При помощи напильника, наждака и других шлифовальных приборов обрабатываем края.
6. В полученные отверстия, на болты, крепим противотуманные фары.

   Проводим установку фар на посадочные места

7. Сами фары установлены, теперь необходимо закрепить блоки розжига ксенона.
8. Делаем это в подкапотном пространстве, подальше от попадания воды.
9. От блоков отходят провода с лампочками, которые необходимо установить блок-фары «противотуманок».

   Закрепляем блоки розжига ксенона на металлических брызговиках справа и слева

10. Теперь, проводим подключение ПТФ и ксенона к электрической цепи.

    Схема подключения ПТФ к общей бортовой сети

11. На последнем этапе проводиться тестирование на работоспособность.

Как рекомендует большинство автомобилистов и экспертов, установку ксенона необходимо доверять профессионала. Таким образом, если автомобилист не уверен, что способен сделать все сам и правильно, лучшим вариантом остается обратиться в автосервис или к автоэлектрику.

Выбор ксеноновых ламп на ВАЗ-2114

Когда процесс установки рассмотрен, стоит рассмотреть, что входит в комплект ксеноновых противотуманных фар и где его можно приобрести. Для начала, разберем, с чего состоит весь комплект ксенона в ПТФ:

• Фары;
• Лампочки;
• Реле включения;
• Комплект проводов;
• Схема подключения;
• Кнопка для включения/выключения ПТФ.

  Комплект ксенона для противотуманных фар

Где необходимо покупать

Теперь, когда понятно, с каких элементов состоит комплект, стоит поговорить о вариантах покупке:

• Обычно, как показывает практика, большинство автомобилистов доверяют автомобильному рынку запасных частей. Стоит отметить, что это не оптимальный вариант, поскольку по факту цены завышены, и неопытному или начинающему автолюбителю, под видом известного качественного бренда, могут продать дешевую китайскую подделку. Стоит быть бдительным и аккуратным. Желательно перед походом обследовать интернет и найти наиболее подходящий вариант для покупки, а также информацию – как отличить оригинал от подделки.
• Вторым вариантом является автомагазин, желательно тот, который специализируется на продаже автомобильной оптики. Как показывает практика, продавцы могут посоветовать варианты, которые подходят максимально по требования «цена-качество». Но, это также не самый оптимальный вариант покупки.
• Третий и наиболее распространенный вариант покупки ксеноновых противотуманных фар является интернет. Большой ассортимент и удовлетворительные цены делаю предложение более чем заманчивым. Но, и здесь не стоит расслабляться, поскольку мошенников много. Так, перед покупкой понравившегося изделия, стоит почитать на форумах об интернет-магазине, и пролистать отзывы покупателей.

Китайский ксенон, или?

Дешёвый китайский ксенон светит куда угодно, но только не на дорогу

Не стоит брать китайский вариант ксенона, лучше немного добавить и купить, пусть дешевый, но качественный брендированный товар.

На него, как правило, имеется гарантия, а качество заверяется сертификатами. Но, как показывает практика, Китай Китаю рознь и попадаются довольно неплохие и качественные детали даже китайского производства.

Выводы

Установить ксеноновые противотуманные фары ВАЗ-2114 достаточно легко и просто. Более сложной задачей остается выбор изделия, поскольку рынок автомобильных запасных частей насыщен ими, а поэтому можно найти наиболее подходящий вариант для любого автомобилиста.

Страница не найдена – Avtogide – автомобильный журнал

Автообзоры

Транспортное средство Mitsubishi Fuso Canter собиралось в Набережных Челнах, после чего дилеры смогли продать

АвтоТоп

Стремление автопроизводителей к миниатюризации не прослеживается слишком явно. Спрос на маленькие машины не очень

Полезные советы

Здравствуйте, уважаемые гости и читатели блога Автогид.ру. Сегодня в статье вы узнаете, как избежать

Ремонт автомобиля

Суть технологии Двигатели автомашин, которые эксплуатируются в городских условиях или в смешанном цикле, довольно

Автообзоры

ГАЗ Соболь в 2019 году получит немало обновлений, но все они в большей части

Полезные советы

Рынок предлагает огромное количество запасных частей для автомобилей. Тысячи производителей пытаются удовлетворить потребности мирового

Установка ксенона в птф на ВАЗ-2110, как установить ксенон в противотуманные фары ваз

 

 

Популярность ксеноновых ламп сегодня просто зашкаливает. Многие автолюбители решаются на весьма дорогостоящую переделку авто ради получения более яркого и качественного света. При этом установка часто производится не только в фарах головного света, но и в ПТФ. Но насколько оправдана подобная переделка? Можно ли устанавливать ксенон противотуманные фары, и как это делать правильно?

Определитесь с целью

Перед тем как вносить изменения в штатную систему, вы должны четко определиться со своими задачами. Если цель – улучшить освещенность дороги в туман, то лучше придерживаться целого ряд правил (о них мы поговорим ниже). В случае, когда единственная цель – поразить своих друзей и обеспечить визуальный эффект, то лучше использовать обычные ходовые огни. При этом совместить эти две задачи практически нереально, ведь то, что будет выглядеть эффектно и красиво, однозначно пойдет в разрез с существующими правилами ПДД.

Особенности ксенона

Особые свойства и возможности ламп ксенонового свечения известны уже давно. Принцип работы осветительного устройства лежит в прохождении электрической дуги через инертный газ. При этом сама по себе ксеноновая лампа работать не может – ей необходим блок розжига (источник высокого напряжения). Световая температура ксенона может быть различной. Наиболее популярный диапазон – от 4 000 до 6 000 К. Для монтажа в ПТФ больше всего подходят лампочки с цоколем Н 11 SHO-ME. Но и здесь бывают варианты. 

 

 К неоспоримым преимуществам ксенона можно отнести длительный срок эксплуатации (не менее трех лет), низкую температуру нагрева (попадание влаги на лампочку не приводит к ее повреждению), отличное качество освещения, высокая яркость и экономичность. Есть и недостатки – это сложность монтажа и необходимость контроля угла освещенности фар (в противном случае возможно ослепление встречных автолюбителей). При этом в машине должна быть предусмотрена соответствующая регулировка.

Есть ли смысл ставить ксеноновую лампу в ПТФ?

Как показывает практика, это больше прихоть автолюбителей, чем необходимость. При этом мнения по поводу эффективности такой переделки расходятся. Одни утверждают, что свет ксенона намного лучше «пробивает» туман, чем обычные «галогенки», а другие против подобных переделок из-за высокой вероятности ослепления встречных водителей.

Основная задача ПТФ – освещать дорогу в туман, то есть, по сути, светить «под него». При этом важно не слепить автолюбителей, которые движутся навстречу, и обеспечить максимальную эффективность освещения. Чтобы добиться максимального результата лучше, конечно же, устанавливать желтый свет – он качественнее рассеивает туман и обозначает машину на дороге даже при плохой видимости.

Что касается ПДД, то здесь прямого запрета на монтаж ксенона в ПТФ нет. Главное, чтобы выполнялся ряд основных требований. Во-первых, верхняя граница светотени должна быть резкой. Во-вторых, углы рассеивания в горизонтальной и вертикальной плоскостях должны составлять 5 и 60 градусов соответственно.

Особенности монтажа ксенона в ПТФ на ВАЗ-2110

Что касается вариантов установки ксенона в ПТФ, то их несколько. Лучшей считается методика, когда в уже смонтированную ПТФ устанавливается соответствующая лампа (в нашем случае – ксенон), к примеру, продукция Sho-Me (о ней мы уже упоминали). Чтобы ничего не переделывать, можно устанавливать лампочки с цоколем Н3. Но как выполнить эту работу правильно?

Итак, для начала вам необходимо закрепить блоки розжига. Оптимальное место для установки – сразу за бампером. Для такого монтажа придется поднять машину на домкрате, скрутить болты на передних колесах и снять их. Уже после этого требуется демонтировать подкрылки и выполнить монтажные работы. К слову, в ПТФ Киржач обычно хватает пространства и для монтажа ламп Н1.

Что мы имеем в итоге? Идеальной фокусировки фары добиться почти невозможно – свет слепит встречных водителей, и вызывают у них бурю негативных эмоций. Но и это еще не все. Применение ксенона становится бесполезным в туман – свет преломляется и отражается от капель воды.

Более перспективный вариант – желтые ПТФ. Здесь смысл переделки сводится к установке лампы Н1 в крышку от обычной пластиковой бутылки, а затем ее установки в непосредственно в фару. В этом случае эффективность освещения в туман повышается, но устранить ослепление встречных водителей полностью все равно не удается.

Лучший вариант – установка ксенона со специальной фокусирующей линзой. В этом случае можно оставить в силе эффективность освещения и «обрезать» верхнюю часть пучка. В итоге ослепление встречных водителей исключено. Но здесь есть большая проблема – смонтировать линзу в противотуманную фару практически невозможно. 

 

 Единственный вариант – применение линз от фар «Киржач» без корпуса. Вот их установка (после небольшой переделки) не вызывает затруднений. Но здесь очень важно исключить попадание воды внутрь фары. Для этих целей заднюю часть стоит обработать силиконом. Что касается креплений, то над ними придется поработать самостоятельно.

Информация к размышлению

Важно понимать, что добиться идеального свечения ксенона в ПТФ практически нереально. И этому есть практические подтверждения:

1. В случае применения рефлекторных ПТФ под ксеноновую лампу расчетный фокус осветительного устройства меняется автоматически. Это вызвано особенностями дуги ксенона.
2. После установки в противотуманную фару почти любой ксенон теряет свои свойства и перестает освещать дорогу в туман. Все, что вы увидите перед собой – это «белую стену». Точно такая же «стена» появляется при включении головного света.  

 

3. Низкое расположение ксенона приводит к тому, что на дороге будет проявляться эффект длинных теней от любых неровностей. Любая кочка будет казаться большой ямой, что приведет к постоянному торможению и лишним нервам.

Вывод

Таким образом, несколько раз подумайте перед тем, как устанавливать ксенон в ПТФ. Действительно, ксеноновые лампы отлично себя проявляются в головном свете, а в «противотуманки» лучше все-таки ставить качественные галогенки. Но снова-таки, здесь все зависит от вашей изобретательности. Удачи.

Какой ксенон лучше поставить в противотуманки (птф)

Итак, нужен ли, в принципе, ксенон в противотуманках? А многих водителей так же интересует вопрос, штрафуют ли за установку туда, ксенона. Нужно заметить, что зачастую на дорогах встречаются нынче такие машины, у коих ксенон в ПТФ установлен.

Стоит отметить тот факт, что ситуация с ксеноном в противотуманках, нисколечко не отличается от того, когда водитель устанавливает ксенон в фары ближнего света. Но нужно заметить, что часть водителей, готова зверски расправиться с авто того встречного водителя, который установил в ПТФ ксенон. Но, может быть смысл установки, все же существует? Как известно, главная задача противотуманных фар, заключается в том, чтобы светить в условиях тумана, не ослепив при этом водителя, посредством отраженного света.

И желтоватый ПТФ, куда предпочтительнее, по той причине, что он может рассеивать туман, намного больше выделяя определенную машину, в туманных условиях. В итоге установки ксенона в ПТФ, водители получат нарушение фокусировки фары, так как лампа ксенона, не имеет в наличии фиксированного источника света. Все потому, что фара рассчитана под определенный вид ламп, и может не справиться с новым источником света.

Таким образом, в отражателе будут возникать отражения многократного характера и так же преломления. А это в результате, вызовет размытие светотеневых границ. Соответственно, выйдет ослепление всех попутных и встречных водителей. К тому же, ПТФ утратит саму способность к обеспечению видимости и освещению дороги в неприятных погодных условиях.

Но многие защитники ксенона, делают иначе. Они считают, что преимущества ксенонового освещения, самым лучшим образом, будут проявляться с линзой фокусирующего типа, способной обеспечить определенное распределение светового пучка.

А вот линзовые противотуманки вместе с ксеноновым светом, слепить уже не будут. К тому же, они намного лучше выполняют все существующие у ПТФ функции. Нельзя забывать, что ксенон разрешен в противотуманках, если на машине были установлены те ПТФ, что специальным образом, предназначены для процесса установки ксенона. Например, противотуманки линзованного типа, HellaMicroDE.

И в том случае, если ксенон был установлен в ПТФ, на заводе. Все иные случаи могут грозить водителям сплошными неприятностями. Так что иной раз стоит задуматься, что ксенон делает в ПТФ? Ну, если, конечно же, автомобиль не был куплен с такими противотуманками.

9.6: Открытие соединений благородных газов

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Без заголовков

В 1962 году в Университете Британской Колумбии Нил Бартлетт работал с мощным окислителем PtF ₆ и из-за случайной утечки в его вакуумной линии заметил реакцию соединения с O ₂ с образованием твердого вещества с формулой » ПтФ ₆ О ₂ . «Формула предлагает Pt в степени окисления +10, что явно неразумно, поскольку известно, что PtF ₆ является более мощным окислителем, чем молекулярный фтор (F ₂ ) или молекулярный кислород (O ₂ ). Бартлетт заметил, что картина дифракции рентгеновских лучей на порошке соединения аналогична картине Cs ⁺ AsF ₆ ^—, соли со структурой CsCl, в которой октаэдрические ионы AsF ₆ ^— занимают хлорид-ион места.Это побудило Бартлетта предложить рецептуру O ₂ ⁺ PtF ₆ ^— для своего нового соединения. ^[6] Данные по магнитной восприимчивости впоследствии подтвердили присутствие парамагнитного катиона O ₂ ⁺ , который (см. Главу 2) имеет порядок связи 2,5. Эта формулировка подразумевает, что PtF ₆ был достаточно сильным окислителем для окисления молекулярного кислорода.

Но насколько силен окислитель PtF ₆ ? Его сродство к электрону можно оценить с помощью цикла Борна-Габера, заполнив энергию решетки O ₂ ⁺ PtF ₆ ^— с помощью формулы Капустинского:

Сродство к электрону (EA) для PtF ₆ можно рассчитать как EA = -159 — 1167 + 571 = -751 кДж / моль. Для сравнения: это на 417 кДж / моль более экзотермично, чем сродство к электрону атомарного фтора (334 кДж). PtF ₆ был самым сильным окислителем, который когда-либо производился!

Кристаллы дифторида ксенона (XeF ₂ ), который получают фотолизом газовой смеси Xe и F ₂ . XeF ₂ используется в качестве селективного травителя для SiO ₂ в некоторых процессах изготовления микроэлектроники. До открытия Нилом Бартлеттом первого соединения ксенона в 1962 году считалось, что элементы VIII группы (He, Ne, Ar, Kr, Xe) не могут образовывать химические соединения.С тех пор химики открыли богатое семейство соединений благородных газов, содержащих Xe, Kr или Ar.

Бартлетт обнаружил, что Xe имеет энергию ионизации +1170 кДж, что очень близко к энергии ионизации O ₂ . Поскольку Xe ⁺ должен быть примерно того же размера, что и O ₂ ⁺ , энергия решетки должна быть примерно такой же, как у Xe ⁺ в катионном узле O ₂ ⁺ PtF ₆ ^— структура. Поскольку все остальные члены цикла Борна-Габера для реакции Xe с PtF ₆ одинаковы, Бартлетт пришел к выводу, что Xe ⁺ PtF ₆ ^— , как O ₂ ⁺ PtF ₆ ^— , должно быть стабильным составом.Он купил лекционный баллон с ксеноном и прореагировал на два соединения, получив оранжевое твердое вещество. ^[7] Хотя продукт, первоначально образовавшийся в реакции, на самом деле может быть Xe ⁺ PtF ₆ ^— , свободный радикал Xe ⁺ является мощной кислотой Льюиса и далее реагирует с избытком PtF ₆ . Конечным продуктом реакции является [XeF ⁺ ] [Pt ₂ F ₁₁ ^— ], соль, которая содержит Xe в степени окисления +2 и Pt в степени окисления +5.Это было важным открытием, поскольку оно разрушило догматическое представление, выведенное из правила октетов, что элементы в группе VIII не могут образовывать связи с другими элементами. Название этой группы было изменено с «инертные газы» на «благородные газы». Впоследствии были синтезированы и охарактеризованы многие соединения Xe и некоторые соединения Kr и даже Ar (который намного труднее окислить).

Коаксиальная реактивность благородных газов

Среди множества новинка периодической таблицы в Интернете, можно найти анекдотический вариант который описывает себя как «Периодическая таблица: глазами химика-органика.” Углерод, излюбленный организаторами, вырисовывается очень сильно, смывая некоторые из другие элементы. Между тем благородные газы, крайние справа, подверглись гораздо менее лестному обращению, названному «ленивыми элементами».

Химики синтезируют KrF с помощью света ₂ с использованием Kr и жидкости F ₂ при −196 ° C. Предоставлено: Матич Лозиншек.

Называть благородные газы ленивым несправедливо даже для химика-органика. Эти элементы усердно работают. Гелий охлаждает наш сканеры магнитно-резонансной томографии и ядерного магнитного резонанса спектрометры. Неоновые вывески освещают лучшие бары для дайвинга. Аргон обеспечивает химики с инертной атмосферой в перчаточных ящиках. Криптон мигает помочь фотографам делать снимки на высокой скорости. Ион на ксеноновом топливе двигатели перемещают космические корабли, такие как NASA Dawn , в далекие уголки нашей Солнечной системы.

Вместо этого можно было бы охарактеризуйте благородные газы как отстраненные. Потому что они не хотят делить электроны из заполненных внешних электронных оболочек, благородно газы обычно считаются инертными. Но можно побороться реакционная способность этих элементов, как сказал покойный химик Нил Бартлетт было показано в 1962 году, когда он создал первое соединение благородного газа, Xe [PtF ₆ ], путем смешивания ксенона с гексафторидом платины.

Изготовление Однако соединения благородных газов не для слабонервных. Потому что электроны во внешних оболочках благородных газов комфортны там, где они есть, требуются крайности — например, реактивные реагенты, низкие температуры или высокое давление, чтобы заставить их сдвинуться с места. Когда соединения действительно образуются, результаты редко бывают практическими: большинство благородных газов соединения слишком быстротечны или нестабильны, чтобы быть полезными. Но несколько химиков которые берут на себя задачу добиться от этих непокорных элементы говорят, что настоящая награда — это открытие нового взгляда на природу реакционной способности и химической связи.

Гэри Дж. Шробильген, химия профессор Университета Макмастера, создавал соединения с ксеноном и криптон более 40 лет. Он указывает, что это только благородные газы, которые образуют стабильные соединения в количествах нескольких миллиграммы или более — химические вещества, такие как XeF ₂ , которые может травить кремний и KrF ₂ , сильный, но редко используемый окислитель.

Синтез таких соединений ксенона и криптона, говорит Шробильген, имеет глубокие корни в химии неорганического фтора.»Как таковой, это одна из самых сложных областей синтетического и структурного химия », — говорит он. Необходимо синтезировать многие соединения благородных газов. при низких температурах, требующих специальной техники. И однажды сделал, они чувствительны к влаге и теплу, и они прочны окислители, затрудняющие работу с ними.

«Большая часть оборудование, необходимое для повседневной работы, отсутствует в наличии », — говорит Шробильген. Многие из агрессивные реагенты и растворители, используемые для создания соединений благородных газов атаковать стекло, поэтому большая часть этой химии должна выполняться с использованием металлические вакуумные линии, реакторы высокого давления из таких материалов как сосуды из нержавеющей стали или фторопласта.

Недавно, однако химики в лаборатории Шробильгена изучают соединения благородных газов с удивительной стабильностью. Они создали комплексы XeO ₃ , окруженные координирующими лигандами, такими как корона простые эфиры, которые могут придавать соединениям стабильность. Сам по себе XeO ₃ взорвется при малейшей провокации. Но когда XeO ₃ координируется с 15-краун-5, краун-эфир сидит на ксеноне, как королевская тиара, и весь комплекс выглядит стабилен при комнатной температуре.

Согласование с краун-эфиром 15-краун-5 (вверху) стабилизирует XeO ₃ . Предоставлено: Angew. Chem., Int. Ред ..

С кристаллами комплекса «Ты можно буквально положить их на стальную пластину и ударить молотком и они не взорвутся », — говорит Шробильген. Если ученые может сделать этот или аналогичный комплекс XeO ₃ в достаточном количестве количества и со стабильным сроком хранения, он может найти применение в качестве чистого окислитель, способный аккуратно оттягивать электроны от молекулярных частиц во время реакции.Элементарный ксенон, который можно восстановить, будет побочным продуктом.

Изучение соединений благородных газов дает химикам — отличный набор навыков, — говорит Шробильген. Обучение их сложным техникам «Дает им возможность меняться по мере изменения ландшафта под их ноги. » И ландшафт меняется. Например, Schrobilgen отмечает, что стало трудно получить неразбавленный газ F ₂ , критически важный реагент для получения фторидов благородных газов, которые часто предшественники других соединений благородных газов.Материал опасен, и Schrobilgen подозревает, что компании, продающие его, опасаются судебных разбирательств.

«Хотя фтор производится в больших количествах, компании теперь отказываются отгружать отдельным исследователям, независимо от их уровень опыта может быть таким », — говорит Шробильген. «Этот фактически лишает бизнеса любого, кто полагается на 100% F ₂ ».

Из-за сложностей с закупкой реагентов, а также высокой стартовые затраты и проблемы с обеспечением финансирования, количество химиков производство соединений с благородными газами сокращается.»Есть такие в настоящее время мало исследователей в этой области, а те, кто все еще рядом, быстро стареют и собираются уйти на пенсию », он говорит. «Их не заменяют».

Некоторые исследователи, интересующиеся экспериментальной химией благородных газов, имеют перешли от производства миллиграммов выделяемого материала к использованию спектроскопических методы исследования соединений благородных газов в экстремальных условиях. Маркку Рясянен, профессор Хельсинкского университета, взволновали химическое сообщество почти 20 лет назад, создав первое соединение аргона, HArF, путем фотолиза HF в матрице аргона при температуре 7 ° C.5 К. Исследователи в его лаборатории с тех пор создали множество других соединений благородных газов путем охлаждения матрицы благородных газов до температур до 3 К.

«Благородный газ соединения — одни из лучших примеров понимания химических связь и точное знание того, как образуется связь и насколько прочны связи есть », — говорит Рясянен. Например, «Это Интересно подумать, что если ионизировать благородные газы, они выглядят как галогены ». Если аргон лишен одного электрона, он указывает, что он должен вести себя как хлор в том смысле, в котором он связи с другими атомами. «Мы знаем, что хлор имеет очень богатый химический состав».

В области экспериментальных исследований благородных газов все еще остаются неизведанные границы. химия, говорит Рясянен. Экспериментальные данные привлекли в эту область химиков-теоретиков, говорит он, и их сотрудничество «значительно углубили наше понимание связи и свойства этих элементов ». Рясянен думает что новые виды, которые эти химики предсказывают на основе вычислений, будут стимулировать экспериментаторы, чтобы проверить их.

Артем Оганов, Сколковский институт науки и технологий объединяет вычислительные работы на благородные газы с экспериментами под высоким давлением.«Правила классической химия полностью разрушается под давлением », — говорит он. Для Например, при достаточном давлении калий ведет себя как переходный металл, а не щелочной металл, а кислород под давлением обладает сверхпроводимостью. характеристики.

Когда Оганов и его коллеги начали изучать, как благородные газы ведут себя под давлением, они начали с элемента что никто не наблюдал как соединение — гелий. Расчеты предположил, что вероятна реакция с фтором, поэтому Оганов попросил своего аспиранта Сяо Дуна попробовать.Это не было Работа. Гелий также не соединялся с кислородом. Так сказал Оганов Донг отказаться от проекта.

«Тихо, втайне, он постоянно пытались объединить гелий с другими элементами », — говорит Оганов. «Он пошел с правой стороны таблицы Менделеева, где я предложил начать, вплоть до левой части периодического стол.» Когда Донг столкнулся с натрием, он обнаружил, что он образует стабильное соединение — Na ₂ He — при давлении 113 ГПа, что примерно в миллион раз больше земного. атмосферное давление.

«Он подошел ко мне и сказал:« Сделай вы помните проект по химии гелия? » — вспоминает Оганов.«Я сказал:« Да, я сказал тебе прекратить это проект, потому что он не был многообещающим ». Он сказал:« Ну, Я тебя не послушал », — говорит Оганов. его первой реакцией был гнев, но когда он узнал, что Дун нашел соединение, он был в восторге. Этот гелий будет связываться с натрием, он говорит, показывает, что «даже самые рациональные и укоренившиеся идеи классической химии могут стать совершенно неверными, если вы войти в мир высокого давления ».

Конструкция Na ₂ He при высоком давлении. Натрий — это пурпурные сферы, гелий — зеленые кубики, а электроны — красные области.Кредит: Артем Оганов.

Находка была полностью — нелогично, — говорит Оганов. Поведение гелия «пришло как полный сюрприз », — продолжает он. «Гелий — второй самый распространенный элемент во Вселенной и его химический состав, пока очень недавно это была абсолютная пустыня ». Эта работа предполагает, что при достаточном давлении гелий мог образовывать соединения с другими элементами. Оганов и его коллеги предсказывают, что соединение Na ₂ OHe может быть стабильным при давлениях до 15 ГПа, что примерно соответствует величины давления, используемого для преобразования графита в алмазы.В то время как они еще не сделали этого соединения, Оганов считает, что это возможно, и что он или подобное соединение однажды может быть использовано хранить гелий в твердом состоянии — то, что когда-то химики мысли невообразимые.

Противоречие химическим догмам это то, что удерживает эту небольшую группу химиков, пытающихся отодвинуть благородные газы в действие, даже перед лицом проблем в поле. Оганов говорит: «Когда вы находите что-то, что противоречит традиционному знания, это шанс узнать что-то принципиально важное о химии.»

Бетани Хэлфорд — старший корреспондент Chemical & Engineering News, , еженедельного информационного журнала Американского химического общества.

Ксенон вне корпуса

Как и все благородные газы, ксенон бесцветен, не имеет запаха и легко воспламеняется, но он также обладает большей реакционной способностью и гораздо реже, чем его более легкие родственники. Иван Дмоховски размышляет о том, как ксенон, хотя сначала медленно занял место в периодической таблице, теперь находится на переднем крае достижений науки и техники.

Xenon, который изначально считался неактивным, теперь находит способы выйти из своей оболочки.

При всем своем благородстве элементы группы 18 жили в относительной безвестности. В 1869 году первая периодическая таблица Менделеева не включала их, поскольку элементы с замкнутой оболочкой оставались неоткрытыми до тех пор, пока лорд Рэлей и Уильям Рэмси не выделили аргон в 1894 году. Примечательно, что затем Рамси выделил гелий (1895) и радон (1908), а также Моррис Трэверс, открывший криптон, неон и ксенон (1898 г.).Обсуждалось, принадлежат ли «инертные» одноатомные газы к периодической таблице из-за отсутствия у них «химических свойств»; элементы, опаздывающие на вечеринку, не имеющие неспаренных электронов, которые можно было бы разделить, могут не занять места за столом. Но Рамси установил свою позицию между галогенами и щелочными металлами и был удостоен Нобелевской премии по химии в 1904 году за этот элементарный вклад.

Открытие ксенона завершило интенсивный период исследований благородных газов. Намного тяжелее неона и криптона, он не был явно предсказан и был достаточно редким, чтобы избежать случайного обнаружения.Его открытие было почти случайным. Трэверс потратил месяцы на фракционирование жидких остатков воздуха, но, выделив более легкие благородные газы, он обычно игнорировал любые дополнительные летучие компоненты. Однако однажды он собрал газ, оставшийся в его аппарате. Остаток (всего 0,3 мл), введенный в спектральную трубку, показал ярко-синий цвет, характерный для ксенона. Его редкость в воздухе (0,09 мл / м ⁻³ ) в сочетании с высокой плотностью (5,8 г / л ⁻¹ ) противоречила общепринятому опыту, и поэтому ксенон был назван в честь ξένον, греческого слова, означающего «чужой».

Окутанный пятью заполненными электронными оболочками (электронная конфигурация [Kr] 5 s ² 4 d ¹⁰ 5 p ⁶ ), ксенон не спешил раскрывать свои секреты. Его дефицит в атмосфере Земли — в 10–100 000 раз реже, чем более легкие благородные газы, несмотря на их более низкие скорости убегания — было давней загадкой. Недавние исследования дифракции рентгеновских лучей теперь показывают, что ксенон может заменять кремний в кварце при высоком давлении и температуре, предполагая, что «недостающий ксенон» Земли может быть ковалентно связан с кислородом в континентальной коре.

Коссель и Полинг (в 1916 и 1932 годах, соответственно) предсказали, что потенциал ионизации ксенона (12,1 эВ) должен позволять его реакцию с сильными окислителями. Это было окончательно подтверждено в 1962 году, когда Нил Бартлетт заметил, что ксенон реагирует с парами гексафторида платины (PtF ₆ ) с образованием желто-оранжевого твердого вещества — открытие, широко признанное одним из самых значительных достижений неорганической химии двадцатого века. век. Вскоре последовал синтез различных фторидов, оксидов и перксенатов (соли XeO ₆ ^4-).Ксенон может образовывать ковалентные связи с углеродом и азотом и, как показал недавний синтез соединения с золотом (AuXe ₄ ²⁺ ), также координирует ионы металлов.

Ксенон теперь находит применение в самых разных областях, таких как лазеры и лампы накаливания, плазменные дисплеи, травление кремния в производстве полупроводников и медицине. В 2008 году из атмосферы было извлечено двенадцать миллионов литров ксенона, и производство растет для удовлетворения технологических потребностей.

Поляризуемость ксенона (около 4 по сравнению с 0.2 для He) способствует его сродству к гидрофобным полостям в белках, что важно не только для кристаллографии белков, но и для использования в анестезии. Бенке пришел к выводу, что ксенон был анестетиком в 1939 году, после наблюдения «опьянения» у глубоководных дайверов, и впервые он был использован в хирургических целях в 1951 году. Он приобрел вновь обретенную популярность благодаря своей нетоксичности и низкому воздействию на окружающую среду (по сравнению с галоидоуглеродами), а анестетик на основе ксенона (LENOXe) был коммерциализирован в 2007 году.

Ксенон содержит более 50 изотопов, в том числе девять стабильных (уступая только олову, у которого их десять). ¹²⁹ Xe, с ядром спина 1/2, обеспечивает большие сигналы ЯМР для исследований изображений в легких. Более того, химический сдвиг ЯМР ¹²⁹ Xe чрезвычайно чувствителен к стереоэлектронным возмущениям атома Xe ¹²⁹ , и ксеноновые биосенсоры, основанные на этих явлениях, сейчас находятся в стадии разработки.

Одно из самых захватывающих новых применений — ксенон-ионные двигательные установки для космических путешествий.На борту космического корабля НАСА Dawn, запущенного в 2007 году для изучения далеких астероидов Веста и Церера, катионные атомы ксенона ускоряются по направлению к отрицательно заряженной решетке со скоростью истечения примерно один миллион км / ч ^-1 . Тяга, создаваемая ксеноном, составляет всего 0,1 ньютона, примерно весит лист бумаги, но может постепенно (в течение многих месяцев) увеличивать скорость космического корабля на 15 000 км / ч ⁻¹ . Это снижает потребность в более тяжелом химическом топливе, тем самым снижая стоимость запуска и увеличивая дальность полета.Будь то окисление, координация или ионизация, ксенон обнаружил свойства, которые приводят к чрезвычайно универсальному применению — и эта область все еще находится в зачаточном состоянии.

Информация об авторе

Принадлежность

1. Иван Дмоховски работает на химическом факультете Пенсильванского университета, США

   Иван Дмоховски

Об этой статье

Цитируйте эту статью

Dmochowski, I. Ксенон из своей оболочки. Nature Chem 1, 250 (2009). https://doi.org/10.1038/nchem.230

Ссылка для скачивания

Поделиться статьей

Все, с кем вы поделитесь следующей ссылкой, смогут прочитать это содержание:

Получить ссылку для общего доступа

в настоящее время недоступно для этой статьи.

Предоставлено инициативой по обмену контентом Springer Nature SharedIt

Дополнительная литература

• Химия под высоким давлением

  • Maosheng Miao
  • , Yuanhui Sun
  • , Eva Zurek
  • и Haiqing Lin

  Обзоры природы Химия (2020)

• Нейропротекторные свойства ксенона

  • Лабиринт Мервина
  • и Тимо Лайтио

  Молекулярная нейробиология (2020)

• Цезий в высоких степенях окисления и как элемент p-блока

  Природа Химия (2013)

Оксидов железа ксенона предсказано как потенциальных хозяев Xe в нижней мантии Земли

1.

Bartlett, N. Гексафтороплатинат ксенона (v) Xe ⁺ [PtF ₆ ] ^—. Proc. Chem. Soc. 1 , 218 (1962).

Google ученый

2.

Chernick, C. L. et al. Фторсодержащие соединения ксенона и радона. Наука 138 , 136–138 (1962).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

3.

Claassen, H.H., Selig, H. & Malm, J.G. Тетрафторид ксенона. J. Am. Chem. Soc. 84 , 3593 (1962).

CAS Статья Google ученый

4.

Гэвин Дж. Р., Р. М. и Бартелл, Л. С. Молекулярная структура XeF ₆ . I. Анализ электронографических интенсивностей. J. Chem. Phys. 48 , 2460–2465 (1968).

ADS Статья Google ученый

5.

Hoppe, R., Daehne, W. , Mattauch, H. & Roedder, K. Фторирование ксенона. Angew. Chem. Int. Эд. Англ. 1 , 599 (1962).

Артикул Google ученый

6.

Smith, D.F. Триоксид ксенона. J. Am. Chem. Soc. 85 , 816–817 (1963).

CAS Статья Google ученый

7.

Темплтон, Д. Х., Залкин, А., Форрестер, Дж. Д. и Уильямсон, С. М. Кристалл и молекулярная структура триоксида ксенона. J. Am. Chem. Soc. 85 , 817 (1963).

CAS Статья Google ученый

8.

Huston, J. L., Studier, M. H. & Sloth, E. N. Четырехокись ксенона: масс-спектр. Наука 143 , 1161 (1964).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

9.

Селиг, Х., Клаассен, Х. Х., Черник, К. Л., Мальм, Дж. Г. и Хьюстон, Дж. Л. Тетроксид ксенона: получение и некоторые свойства. Наука 143 , 1322–1323 (1964).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

10.

Sanloup, C., Mao, H.-K. И Хемли, Р. Дж. Превращения при высоком давлении в гидратах ксенона. Proc. Natl Acad. Sci. США 99 , 25–28 (2002).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

11.

Деваэле А., Лубейр П., Дюма П. и Мезуар М. Примеси кислорода снижают давление металлизации ксенона. Phys. Ред. B 86 , 014103 (2012).

ADS Статья CAS Google ученый

12.

Weck, G., Dewaele, A. & Loubeyre, P.Бинарные фазовые диаграммы кислород / благородный газ при 296 K и высоких давлениях. Phys. Ред. B 82 , 014112 (2010).

ADS Статья CAS Google ученый

13.

Zhu, Q. et al. Устойчивость оксидов ксенона при высоких давлениях. Нат. Chem. 5 , 61–65 (2012).

PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

14.

Hermann, A. & Schwerdtfeger, P. Субоксиды ксенона, стабильные под давлением. J. Phys. Chem. Lett. 5 , 4336–4342 (2014).

CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

15.

Peng, F., Wang, Y., Wang, H., Zhang, Y. & Ma, Y. Стабильный нитрид ксенона при высоких давлениях. Phys. Ред. B 92 , 094104 (2015).

ADS Статья CAS Google ученый

16.

Somayazulu, M. et al. Связь под давлением и образование соединений в твердых телах ксенон-водород. Нат. Chem. 2 , 50–53 (2010).

CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

17.

Miao, M. S. et al. Анионная химия благородных газов: образование соединений Mg – NG (NG = Xe, Kr, Ar) под давлением. J. Am. Chem. Soc. 137 , 14122–14128 (2015).

CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

18.

Озима М. и Подосек Ф. А. Возраст образования Земли по систематике 129I / 127I и 244Pu / 238U и отсутствию Xe. J. Geophys. Res. 104 , 25493–25499 (1999).

ADS CAS Статья Google ученый

19.

Андерс, Э. и Оуэн, Т. Марс и Земля: происхождение и содержание летучих веществ. Наука 198 , 453–465 (1977).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

20.

Пепин Р.О. О происхождении и ранней эволюции атмосфер планет земной группы и метеоритных летучих веществ. Icarus 92 , 2–79 (1991).

ADS CAS Статья Google ученый

21.

Пепин Р. О. и Порчелли Д. Происхождение благородных газов на планетах земной группы. Ред. Минеральное. Геохим. 47 , 191–246 (2002).

CAS Статья Google ученый

22.

Caldwell, W. A. ​​et al. Структура, связь и геохимия ксенона при высоких давлениях. Science 277 , 930–933 (1997).

CAS Статья Google ученый

23.

Джефкоат, А. П. Твердые частицы редкого газа в недрах Земли. Природа 393 , 355 (1998).

ADS CAS Статья Google ученый

24.

Ли, К. К. и Стейнле Нойман, Г. Легирование железа и ксенона под высоким давлением: «отсутствует» Xe в ядре Земли? J. Geophys. Res. 111 , B02202 (2006).

ADS Google ученый

25.

Нисио-Хамане, Д., Яги, Т., Сата, Н., Фудзита, Т. и Окада, Т. Никаких реакций в системе Xe-Fe не наблюдается даже при давлении ядра Земли. Geophys. Res. Lett. 37 , L04302 (2010).

ADS Статья CAS Google ученый

26.

Seoung, D. et al. Необратимое внедрение ксенона в мелкопористый цеолит при умеренных давлениях и температурах. Нат. Chem. 6 , 835 (2014).

CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

27.

Силл, Г. Т. и Уилкенинг, Л. Л. Клатрат льда как возможный источник атмосфер планет земной группы. Icarus 33 , 13–22 (1978).

ADS CAS Статья Google ученый

28.

Вакер, Дж. Ф. и Андерс, Э. Улавливание ксенона льдом: последствия для происхождения благородных газов Земли. Геохим. Космохим. Acta 48 , 2373–2380 (1984).

ADS CAS Статья Google ученый

29.

Мацуда, Дж. И. и Мацубара, К. Благородные газы в кремнеземе и их значение для земного «недостающего» Xe. Geophys. Res. Lett. 16 , 81–84 (1989).

ADS CAS Статья Google ученый

30.

Sanloup, C. et al. Удержание ксенона в кварце и недостающий ксенон на Земле. Наука 310 , 1174–1177 (2005).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

31.

Проберт, М. Изначально исследование удерживания ксенона в α-кварце. J. Phys.: Конденс. Дело 22 , 025501 (2009).

ADS Google ученый

32.

Деваэле А., Пепин К. М., Дженест Г. и Гарбарино Г. Взаимодействие между никелем или железом и ксеноном под высоким давлением. Высокий. Нажмите. Res. 37 , 137–146 (2017).

ADS CAS Статья Google ученый

33.

Чжу, Л., Лю, Х., Пикард, К.J., Zou, G. & Ma, Y. Реакции ксенона с железом и никелем предсказываются во внутреннем ядре Земли. Нат. Chem. 6 , 644–648 (2014).

CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

34.

Stavrou, E. et al. Синтез ксенона и интерметаллических соединений железо-никель в термодинамических условиях ядра Земли. Phys. Rev. Lett. 120 , 096001 (2018).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

35.

Hu, Q. et al. FeO ₂ и FeOOH в условиях глубокой нижней мантии и кислородно-водородных циклах Земли. Природа 534 , 241–244 (2016).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

36.

Лу К., Амслер М. и Чен С. Раскрытие структуры и эволюции связей недавно открытого оксида железа FeO ₂ . Phys. Ред. B 98 , 054102 (2018).

ADS CAS Статья Google ученый

37.

Zhang, J. et al. Редкое гелийсодержащее соединение FeO ₂ He, стабилизированный в глубокоземных условиях. Phys. Rev. Lett. 121 , 255703 (2018).

ADS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

38.

Dewaele, A. et al. Синтез и стабильность оксидов ксенона Xe ₂ O ₅ и Xe ₃ O ₂ под давлением. Нат. Chem. 8 , 784 (2016).

CAS PubMed Статья Google ученый

39.

Deringer, V. L., Tchougréeff, A. L. & Dronskowski, R. Анализ кристаллической орбитальной гамильтоновой популяции (COHP) по проекциям из базисных наборов плоских волн. J. Phys. Chem. А 115 , 5461–5466 (2011).

CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

40.

Liu, Z. et al. Реакционная способность He с ионными соединениями под высоким давлением. Нат. Commun. 9 , 951 (2018).

ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

41.

Бейдер Р.Ф. У. Атомы в молекулах: квантовая теория . (Кларендон, Оксфорд, Великобритания, 1990 г.).

Google ученый

42.

Le Page, Y.& Сакс, П. Извлечение методом наименьших квадратов общих симметрий упругих данных для деформированных материалов из ab initio расчетов напряжения. Phys. Ред. B 65 , 104104 (2002).

ADS Статья CAS Google ученый

43.

Марторелл, Б., Вочадло, Л. , Бродхольт, Дж. И Вуд, И. Г. Сильный эффект предварительного плавления на упругие свойства ГПУ-Fe в условиях внутреннего ядра. Наука 342 , 466–468 (2013).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

44.

Mainprice, D. Программа FORTRAN для расчета сейсмической анизотропии на основе предпочтительной ориентации кристаллической решетки минералов. Компьютеры Geosci. 16 , 385–393 (1990).

ADS Статья Google ученый

45.

Торн, М. С. и Гарнеро, Э. Дж. Выводы о структуре зон сверхнизких скоростей на основе глобального анализа волн SPdKS . J. Geophys. Res. 109 , B08301 (2004).

ADS Статья Google ученый

46.

Ван, Ю., Лв, Дж., Чжу, Л. и Ма, Ю. Прогнозирование кристаллической структуры с помощью оптимизации роя частиц. Phys. Ред. B 82 , 094116 (2010).

ADS Статья CAS Google ученый

47.

Wang, Y., Lv, J., Zhu, L. & Ma, Y.CALYPSO: метод предсказания кристаллической структуры. Comput. Phys. Commun. 183 , 2063–2070 (2012).

ADS CAS Статья Google ученый

48.

Zhu, L. et al. Сплав замещения Bi и Te при высоком давлении. Phys. Rev. Lett. 106 , 145501 (2011).

ADS PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

49.

Li, Y., Hao, J., Liu, H., Li, Y. & Ma, Y. Металлизация и сверхпроводимость плотного сероводорода. J. Chem. Phys. 140 , 174712 (2014).

ADS PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

50.

Peng, F. et al. Клатратные структуры водорода в гидридах редкоземельных элементов при высоких давлениях: возможный путь к сверхпроводимости при комнатной температуре. Phys. Ред.Lett. 119 , 107001 (2017).

ADS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

51.

Lv, J., Wang, Y., Zhu, L. & Ma, Y. Предсказали новые фазы высокого давления лития. Phys. Rev. Lett. 106 , 015503 (2011).

ADS PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

52.

Gao, B. et al. Предсказание структуры интерфейса методом CALYPSO. Sci. Бык. 64 , 301 (2019).

CAS Статья Google ученый

53.

Perdew, J. P. & Wang, Y. Точное и простое аналитическое представление энергии корреляции электронного газа. Phys. Ред. B 45 , 13244 (1992).

ADS CAS Статья Google ученый

54.

Perdew, J. P., Burke, K. & Ernzerhof, M. Обобщенное приближение градиента стало проще. Phys. Rev. Lett. 77 , 3865 (1996).

ADS CAS Статья Google ученый

55.

Kresse, G. & Furthmüller, J. Эффективные итерационные схемы для ab initio расчетов полной энергии с использованием базисного набора плоских волн. Phys. Ред. B 54 , 11169 (1996).

ADS CAS Статья Google ученый

56.

Blöchl, P.E. Метод расширенных волн проектора. Phys. Ред. B 50 , 17953 (1994).

ADS Статья Google ученый

57.

Анисимов В.И., Соловьев И.В., Коротин М.А., Чижик М.Т., Савацки Г.А. Теория функционала плотности и фотоэмиссионные спектры NiO. Phys. Ред. B 48 , 16929 (1993).

ADS CAS Статья Google ученый

58.

Ван, Л., Максиш, Т. и Седер, Г. Энергии окисления оксидов переходных металлов в рамках GGA + U. Phys. Ред. B 73 , 195107 (2006).

ADS Статья CAS Google ученый

59.

Liu, J. et al. Водородсодержащий пероксид железа и возникновение зон сверхнизких скоростей. Природа 551 , 494 (2017).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

60.

Лу, К. и Чен, С. Эволюция кристаллических структур и свойств FeOOH под высоким давлением. J. Phys. Chem. Lett. 9 , 2181–2185 (2018).

CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

61.

Hu, Q. et al. Дегидрирование гетита в глубокой нижней мантии Земли. Proc. Natl Acad. Sci. США 114 , 1498–1501 (2017).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

62.

Монкхорст, Х. Дж. И Пак, Дж. Д. Особые точки для интеграции зоны Бриллюэна. Phys. Ред. B 13 , 5188–5192 (1976).

ADS MathSciNet Статья Google ученый

63.

Того, А., Оба, Ф. и Танака, И. Расчеты из первых принципов сегнетоупругого перехода между типом рутила и типом CaCl ₂ SiO ₂ при высоких давлениях. Phys. Ред. B 78 , 134106 (2008).

ADS Статья CAS Google ученый

64.

Ли, К., Мюррей, Э. Д., Конг, Л., Лундквист, Б. И., Лангрет, Д. К. Функционал плотности Ван-дер-Ваальса повышенной точности. Phys. Ред. B 82 , 081101 (2010).

ADS Статья CAS Google ученый

65.

Анзеллини, С., Деваэле, А., Мезуар, М., Лубейр, П. и Морард, Г.Плавление железа на внутренней границе ядра Земли на основе быстрой дифракции рентгеновских лучей. Наука 340 , 464–466 (2013).

ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

Кристаллическая структура [XeF5] + [PtF6] —

Кристаллы F ₁₁ PtXe орторомбические, a = 8 · 16, b = 16 · 81, c = 5 · 73 Å, Z = 4, пространственная группа Pmnb .Структура была определена из трехмерных карт Паттерсона и электронной плотности с использованием данных сцинтилляционного счетчика Mo- K _α и уточнена методами наименьших квадратов; окончательное значение R составляет 0 · 130 для 549 наблюдаемых отражений. Структуру можно сформулировать как [XeF ₅ ] ⁺ [PtF ₆ ] ^— . Ион [XeF ₅ ] ⁺ имеет пять атомов фтора и несвязывающую электронную пару в искаженном октаэдрическом расположении вокруг Xe; в ионе [PtF ₆ ] ^— Pt октаэдрически координирована с шестью атомами фтора.Четыре атома фтора из разных ионов [PtF ₆ ] ^— образуют мостики с атомом ксенона с расстояниями Xe ⋯ F 2 · 52, 2 · 65 и 2 · 95 Å (2), направления сближения фторов, предполагающие стерическую активность несвязывающей электронной пары ксенона.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

молекул | Бесплатный полнотекстовый | Как далеко можно продвинуть благородные газы к склеиванию ?: Личный кабинет

3.1. Комплексы типа NgXY без вставки

В этом типе соединений Ng атомы Ng связаны с открытой стороной молекулы, скажем, X в системе XY.Атом X может поляризовать электронную плотность с внешней орбитали атома Ng, и это создает притягивающее взаимодействие между ними. Поляризующая сила атома X отвечает за степень взаимодействия между Ng и X. Это взаимодействие можно рассматривать как взаимодействие донорно-акцепторного типа для стабилизации связи Ng-X. Y — противовес, стабилизирующий весь комплекс. Известно, что X с малым радиусом и большим зарядом может сильнее поляризовать атом Ng. Из-за разницы в электроотрицательности X и Y будет создан диполь, который, в свою очередь, поляризует электронное облако атома Ng.Конечно, сила поляризации была бы намного больше, если бы она вызывалась ионом. Для нейтральных молекул, имеющих небольшую разницу в электроотрицательности, дисперсия также будет играть роль в связывании.

На основании выводов Pauzat et al. [72,73,74], одним из первых рассмотренных нами случаев был треугольный кластер H ₃ ⁺ , взаимодействующий с атомами Ng. Наши расчеты показали, что максимум три атома Ng могут образовывать прочные связи с H ₃ ⁺ , а прочность первой связи H-Ng в H ₃ (Ng) ⁺ значительно сильнее, чем в более крупных кластерах. (см. рисунок 3, где показаны структуры сообщенных нами систем) [75].Кроме того, их стабильность может быть понята с точки зрения концептуальных дескрипторов на основе DFT, где вся система стабилизируется из-за присутствия Ngs, предположительно из-за делокализации катионного заряда. Далее мы сравнили Ng-связывающую способность H ₃ ⁺ и Li ₃ ⁺ . Каждый центр Li в кластере Li ₃ ⁺ может также связываться с атомом Ng, в результате чего образуется кластер Li ₃ (Ng) ₃ ⁺ , но связи Ng-Li значительно слабее, чем связи Ng. -H-связи в прежних системах.Прочность связи Li-Ng в этой системе сравнима с прочностью ранее описанных систем NgLiH и NgLiF. Обратите внимание, что положительный центр Li является автоматическим выбором для хранения водорода из-за его посредственной связывающей способности, лежащей между физической сорбцией и хемосорбцией, и высоким весовым% [76,77,78,79,80]. Поэтому было бы интересно проверить относительную стабильность H ₂ и связанных с Ng аналогов, чтобы понять, может ли Ng заменить H ₂ . Также необходимо понимать происхождение такого привлекательного взаимодействия.Затем мы провели всестороннее исследование звездообразного кластера C ₅ Li ₇ ⁺ [81] и сверхщелочного кластера O ₂ Li ₅ ⁺ [82] в качестве примера. [83,84]. Кластер C ₅ Li ₇ ⁺ может связывать до семи атомов He с центрами Li, тогда как в других случаях может связываться максимум 12 Ngs (Ne-Xe). Кластер O ₂ Li ₅ ⁺ способен связывать до семи атомов Ng (He-Xe).Сравнение с их взаимодействием с молекулами водорода показывает, что He и Ne имеют несколько меньшее притягивающее взаимодействие, чем H ₂ , тогда как для более тяжелых атомов Ng взаимодействие сильнее, чем с H ₂ [78,79]. Мы также рассмотрели ряд кластеров с литиевым декором, а именно: B ₃ (μ-Li) ₃ H ₃ ⁺ , B ₃ (μ-Li) ₂ H ₃ , Si ₅ Li ₇ ⁺ , Si ₄ Li ₄ , Ge ₄ Li ₄ , [N ₄ -B ₂ -N ₄ ] Li ₂ и сверхщелочные кластеры (FLi ₂ ⁺ , OLi ₃ ⁺ , N ₂ Li ₇ ⁺ и BLi ₆ ⁺ ), чтобы обосновать, что такое соединение с Ng не является специфическим для определенных Li-декорированных кластеров, но, как правило, кластер со значительно положительно заряженным центром Li может индуцировать связь с Ng [83,85].Кроме того, приложение внешнего электрического поля улучшает связь Li-Ng. EDA показывает, что перенос заряда и поляризация являются основными составляющими общего притяжения, за которыми следуют обменные и дисперсионные взаимодействия. Элементы группы 2, в основном бериллий, показали свой потенциал в этой области. Be имеет значительно большую способность связывания Ng, чем Li, из-за его более высокого ионного потенциала. В 1988 г. Френкинг и его сотрудники показали на бумаге, что BeO может образовывать прочные связи с атомами Ng в комплексах NgBeO [86].Позже, в 1994 году, Эндрюс и его сотрудники обнаружили комплексы ArBeO, KrBeO и XeBeO, используя метод матричной изоляции импульсного лазера [87]. Более того, нанесенный заряд на BeO увеличивает прочность связи Ng-Be [88]. Эти открытия побудили нас искать жизнеспособные комплексы Ng-Be. Поиск глобального минимума для молекулярной формулы CN ₃ Be ₃ ⁺ показывает, что она имеет симметрию C _2v , где присутствуют два разных типа центров Be (см. Рис. 3) [89]. Каждый центр Be, соединенный через кольцо, может связывать только один атом Ng, но центр Be за пределами кольца может связывать два атома Ng, таким образом делая в общей сложности четыре атома Ng, связанных с системой.Термохимические результаты показывают, что кластер NgCN ₃ Be ₃ ⁺ может быть жизнеспособным даже при температуре окружающей среды, тогда как для кластеров, связанных Ng с более высокими номерами, температура должна быть понижена. Достаточно высокие значения WBI показывают, что почти половина порядка связи достигается для Ng = Kr-Rn. В том же исследовании были рассмотрены также целые серии NgBeX (X = O, S, Se, Te) и их катионные аналоги. Для данного X катионные разновидности имеют более высокую способность связывания Ng, чем их нейтральные аналоги, тогда как для данного Ng сила Ng-Be уменьшается от O до Te.В дальнейшем мы провели поиск структур глобального минимума кластеров Be ₂ N ₂ , Be ₃ N ₂ и BeSiN ₂ [90]. Благодаря высокому положительному заряду Be-центр в этих кластерах может связываться с атомами Ng. Be ₂ N ₂ , Be ₃ N ₂ и BeSiN ₂ связывают максимум два, три и один атом Ng через центры Be соответственно. Интересным открытием является то, что присутствие атома Ng может изменять энергетическую последовательность изомеров через их взаимодействие с ними.Например, структура глобального минимума BeSiN ₂ имеет линейную форму ( A на рисунке 3), где Be находится между двумя атомами, и, следовательно, Be не находится в подходящем положении для сильного взаимодействия с атомами Ng. (Рисунок 3). С другой стороны, во втором нижележащем изомере Be находится в концевом положении с высоким положительным зарядом и может сильно взаимодействовать с атомами Ng ( B на рисунке 3). Было отмечено, что в присутствии Ar-Rn второй изомер с наименьшей энергией становится более энергетически стабильным, чем изомер с линейным глобальным минимумом.Это важные результаты, поскольку многие кластеры генерируются экспериментально в среде Ng (Ar)! Различные способы изменения силы связывания Ng BeO и BeNH были тщательно исследованы. Например, было обнаружено, что присоединение кислоты Льюиса, такой как BH ₃ , к атому O BeO, улучшает способность связывания Ng, как сообщалось Грандинетти и соавторами. Те же авторы также отметили, что замещение атома H в BeNH разными группами делает его лучшим кандидатом для связывания атомов Ng [91], но основным недостатком этого подхода является то, что разработанные системы не являются глобальными минимумами.Мы обнаружили две Be-содержащие молекулы, BeNCN и BeNBO, путем замены атома H BeNH на CN и BO, соответственно, которые имеют линейные структуры глобального минимума с Be в концевом положении [92]. Эти две системы обладают наивысшей и второй по величине способностью связывания Ng среди других сообщенных нейтральных систем Be. Кроме того, поиск подходящих солей на основе Be, которые могут образовывать прочные связи Ng-Be, привели к изучению способности связывания Ng нескольких BeX (X = SO ₄ , CO ₃ , HPO ₄ и CrO ₄ ) системы [93,94].Сравнительное исследование кластеров NgBeSO ₄ , NgBeCO ₃ и NgBeO показывает, что связи Ng-Be сильнее в NgBeSO ₄ по сравнению со связями в NgBeCO ₃ и NgBeO (за исключением He-Be case) кластеры. В дальнейшем последующем исследовании Ng-связывающая способность солей Be и Mg 1-трис (пиразолил) -бората была изучена с помощью исследований на основе DFT [95]. Связи Ng-Be сильнее, чем связи Ng-Mg, что является прямым следствием небольшого отношения заряда к радиусу в Mg по сравнению с таковым в Be.В этих положительно заряженных комплексах М-центры поляризуют электронную плотность на атомах Ng. EDA в сочетании с естественной орбиталью для химической валентности (NOCV) также показал, что орбитальные взаимодействия являются здесь основными факторами. В другом случае мы сообщили о связанных с газом полусэндвич-комплексах NgMCp ⁺ (M = Be-Ba; Ng = He-Rn, Cp = η ⁵ -циклопентадиенил-анион) [96]. В этих случаях значения энергии диссоциации следуют в следующем порядке: Ng-Be> Ng-Mg> Ng-Ca> Ng-Sr> Ng-Ba для конкретного атома Ng, тогда как для атома M энергия диссоциации постепенно увеличивается вдоль He. -Рп.На рисунке 4 показаны плотности деформации, связанные с двумя основными орбитальными составляющими. На графике электронная плотность смещена от красного к синему. Основной орбитальный вклад происходит от σ-пожертвования Ng (p _σ ) → BeCp ⁺ , тогда как π-донорство Ng (p _π ) → BeCp ⁺ π -донирование отвечает за следующий орбитальный член. График ∇ ² ρ (r) также показывает область накопления электронной плотности (розовый цвет) между Ng и Be, что указывает на образование ковалентной связи.Мы также сосредоточили внимание на следующем соседе Be, боре, который по своей природе является электронно-дефицитным, и поэтому ожидается, что он будет действовать как сильный акцептор электронов от Ng. Кластер B ₃ ⁺ является π-ароматической системой [97]. Мы протестировали Ng-связывающую способность этого кластера B ₃ ⁺ для He-Rn, который приводит к образованию кластера B ₃ (Ng) ₃ ⁺ . Связи He-B и Ne-B очень слабые, но для более тяжелых атомов Ng связи Ng-B (Ar-Rn) являются значительно прочными (в диапазоне 7.0–13,1, 14,0–32,0 и 24,4–53,2 ккал · моль (^–1 для третьей, второй и первой связи Ng-B соответственно). Сильное взаимодействие также отражается в соответствующих значениях WBI 0,57–0,95. Кроме того, контурный график ∇ ² ρ (r) и результаты EDA-NOCV показывают, что связи Ng-B (Ar-Rn) могут быть обозначены как ковалентные (Рисунок 4). Позже другая вычислительная работа Ли и его сотрудников показала, что кластеры B _n ^{(n − 2) +} могут связываться с атомами nNg, и результаты подтверждают наши выводы [98,99,100].Затем мы исследовали способность элементов 14 группы связывать Ng. Катионный EX ₃ ⁺ (E = элементы группы 14, X = H, F, Cl, Br) также обнаружил сильную связывающую способность Ng, хотя и более низкую, чем центры бора в B ₃ ⁺ [101,102]. Для данного Ng EH ₃ ⁺ следует порядку связывания Ng C> Si> Ge. Для Sn и Pb D _3h симметричный EH ₃ ⁺ не является глобальным минимумом, скорее, EH ··· H ₂ ⁺ является наиболее жизнеспособным.При замене -H на -X (X = F, Cl, Br) два противоположных эффекта, а именно, -I (индуктивный) эффект X повысит кислотность Льюиса E и X → E π-back- донорство уменьшило бы его способность связывания Ng. Общая ситуация будет зависеть от баланса между этими двумя факторами. Было отмечено, что EF ₃ ⁺ (E = Si, Ge) имеет повышенную способность связывания Ng по сравнению с соответствующим EH ₃ ⁺ . Однако из-за очень эффективного π-донорства F → C в CF ₃ ⁺ , он имеет значительно более низкую способность взаимодействовать с Ng по сравнению с CH ₃ ⁺ .Также показано, что EH ₃ ⁺ (E = Si, Ge) и EF ₃ ⁺ (E = Si-Pb) могут эффективно связываться с двумя Ngs одновременно. Большая кислотность Льюиса для этой группы систем была также обнаружена для основания Льюиса CO [103]. Помимо этих элементов основной группы, мы также исследовали возможность связывания соединений переходных металлов с Ng. Рассмотрена серия молекул супергалогена с общей формулой MF ₃ (M = Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au) и проверена их способность связывать Хе.Среди этого ряда, с точки зрения энергии диссоциации связи, RuF ₃ и AuF ₃ являются лучшими и вторыми лучшими кандидатами на связывание Xe [104]. После этого в серии исследований мы обнаружили, что полная серия Cu, Ag и Au демонстрирует замечательную способность связывания Ng, которая, как правило, выше, чем у других переходных металлов. Сначала мы рассмотрели σ-ароматические треугольные кластеры M ₃ ⁺ (M = Cu, Ag, Au) и возможность образования комплексов M ₃ (Ng) ₃ ⁺ [105].Энергии диссоциации связи Ng-M в диапазоне 2,2–19,0 ккал · моль ^–1 следуют в порядке убывания Au> Cu> Ag для данного атома Ng. В отличие от элементов основной группы, где орбитальный вклад оказывается доминирующим членом, связь Ng-M для этих случаев поддерживается как кулоновским, так и ковалентным вкладом почти в равной степени. В орбитальном члене основным фактором, способствующим стабилизации связей Ng-M, является донорство электронов с одной из заполненных p-орбиталей атомов Ng в НСМО кластеров M ₃ ⁺ .В последующих исследованиях довольно сильное взаимодействие «благородно-благородное» было понято посредством анализа NgMNO ₃ , NgCu (NO ₃ ) ₂ , NgMSO ₄ , Ng ₂ M ₂ SO ₄ , NgCuCO ₃ , Ng ₂ M ₂ CO ₃ , NgMCN, NgMO и монокатионные Ng-связанные комплексы M-бипиридина [Ng-M (bipy] ⁺ (Ng = Ar-Rn; M = Cu, Ag, Au) [106,107,108,109,110]. Частичный ковалентный характер связей Ng-M (Ng = Ar-Rn) был понят с помощью анализа электронной плотности и анализа EDA-NOCV.Для [Ng-M (bipy] ⁺ основная потребность в синтезе этих катионных комплексов состоит в том, чтобы найти подходящий противоион, который может стабилизировать весь комплекс без ослабления связей Ng-M. [SbF ₆ ] ^—] Было отмечено, что анион хорошо служит этой цели.Для получения дополнительной информации о достижениях в области химии благородных металлов, благородных газов, читатели могут отослаться к недавнему обзору [111].

3.2. Инсерционные комплексы типа XNgY

Другой широко изученный класс Соединения Ng относятся к типу XNgY, где Ng вставлен в XY-связь (см. Рисунок 5 для систем, о которых мы сообщаем).До сих пор в литературе было выделено большое количество соединений с вставкой Kr и Xe в низкотемпературные матрицы [34,36,40], в то время как HArF является единственным примером вставки Ar [23]. До сих пор нет экспериментальных сообщений о соединениях с вставкой He или Ne. По сравнению с типом NgXY, есть некоторые основные различия в стабильности этой категории. Стабильность в первом определяется термодинамическими нормами связей Ng-X. Сильный поляризационный центр всегда демонстрирует сильное донорно-акцепторное взаимодействие с атомами Ng.С другой стороны, стабильность соединений типа XNgY непроста, поскольку образование таких молекул должно нарушать взаимодействие X-Y. Из-за более низкой реакционной способности Ng ни в коем случае сумма взаимодействий X-Ng и Ng-Y не может компенсировать взаимодействие X-Y. Следовательно, такие молекулы не являются термохимически стабильными частицами, и их существование скорее обусловлено кинетикой. Как правило, в этих случаях необходимо учитывать большое количество путей диссоциации. Термохимические исследования показывают, что, за исключением двух каналов диссоциации (показанных ниже), другие являются сильно (или, по крайней мере, умеренно) эндергоническими по своей природе, что свидетельствует о стабильности XNgY.Двумя наиболее конкурирующими путями диссоциации являются: (i) двухчастичный (2B) путь диссоциации: XNgY → Ng + XY и (ii) трехчастичный (3B) путь диссоциации: XNgY → X + Ng + Y. Канал диссоциации 2B является сильно экзэргоническим по своей природе, тогда как диссоциация 3B иногда становится слегка экзэргонической при комнатной температуре. Следовательно, чтобы прокомментировать стабильность XNgY, следует проверить энергетический барьер активации для этих путей (см. Рисунок 6). В то время как в большинстве случаев методы, основанные на одной ссылке, достаточно надежны для изучения переходного состояния (TS) для диссоциации 2B, расчет барьера диссоциации 3B сложен из-за одновременного разрыва связей, который часто требует обработки с несколькими ссылками, и, следовательно, это трудно оценить для немного более крупных систем.Лучшими системами являются те, для которых путь диссоциации 3-B становится эндергоническим по природе, по крайней мере, при низких температурах. Ху с сотрудниками [112] путем расчетов показали, что период полураспада соединений Ng типа XNgY зависит от высоты энергетического барьера. Система XNgY с минимальным энергетическим барьером 6, 13 и 21 ккал · моль ^-1 будет иметь период полураспада порядка ~ 10 ² с при 100, 200 и 300 К соответственно. В нескольких исследованиях Мерино и его сотрудники [113,114] изучали ситуацию связывания молекул HNgY (Y = F, Cl, Br, I, CCH, CN, NC; Ng = Xe, Rn), где связи H-Ng было обнаружено, что это электронная связь, а Ng-Y — ионная связь.В целом, молекулы можно рассматривать как взаимодействие между Ng ⁺ и [H ^… Y] ^— , которые образуют полярную связь с разделенными электронами. Обе молекулы являются метастабильными по природе и обладают значительной кинетической защитой от диссоциации: HNgY → Ng + HY. Впоследствии некоторые из нас показали, что молекулы H ₃ SiNSi и HSiNSi могут также образовывать соединения с внедрением Ng, такие как H ₃ SiNgNSi и HSiNgNSi (Ng = Xe, Rn), соответственно [115]. Изменение свободной энергии (ΔG; вычислено при 298 К и 1 атм), связанное с каналом диссоциации 2B, производящим свободный Ng и исходную молекулу, отрицательно в обоих случаях.С другой стороны, путь диссоциации 3B эндергоничен для аналогов Rn, но слегка эксергоничен (небольшой отрицательный ΔG) в случае Xe, хотя вычисления при более низких температурах делают этот процесс эндергоническим. Отрицательные значения ∇ ² ρ (r _c ) и H (r _c ) и высокая функция локализации электронов (ELF) на Si-Ng BCP отражают ковалентную природу связи, тогда как связь Ng-N имеет ионный тип. (см. рисунок 7). Фактически, системы могут быть лучше всего представлены как (H ₃ SiNg) ⁺ (NSi) ^— и (HSiNg) ⁺ (NSi) ^—, как показывает анализ NBO.EDA также подтверждает этот аргумент, где связь Si-Ng преимущественно поддерживается ΔE _orb , тогда как в связи Ng-N вклад ΔE _elstat является значительным. Рассчитанные энергетические барьеры активации позволяют предположить, что H ₃ SiNgNSi достаточно кинетически стабильна для обнаружения в диапазоне температур 250–300 K, тогда как для обнаружения HSiNgNSi требуется более низкий температурный диапазон (150–200 K). Мы расширили нашу работу. в этой категории соединений Ng с сообщением о первом наборе соединений, имеющих ковалентные связи E-Ng (E = Sn, Pb), в частности, FNgEF ₃ и FNgEF (E = Sn, Pb; Ng = Kr, Xe, Rn ) молекул [116].Обнаружено, что они являются метастабильными по своей природе, где только FNgEF ₃ → Ng + EF ₄ и FNgEF → Ng + EF ₂ обладают высокой эксергоничностью, но они защищены энергетическим барьером 23,9–49,9 ккал · моль. ⁻¹ для первого случая и 2.2–8.7 ккал · моль ⁻¹ во втором случае с постепенным увеличением от Kr до Rn. Естественное распределение заряда, соответствующие значения H (r _c ) и вычисления EDA позволяют сделать вывод о ковалентном характере связей Ng-E и ионном описании связей Ng-F.В недавней работе Samanta сообщалось о соединениях, содержащих супергалоген (BO ₂ , BF ​​ ₄ ), содержащих Ng, HNgY (Y = BO ₂ , BF ​​ ₄ ), которые более стабильны, чем их галогенные аналоги [117]. Следовательно, супергалоген является более эффективным кандидатом, чем галоген, для образования соединений, содержащих вставки Ng. Как отражено выше, центр Be обладает превосходной способностью образовывать жизнеспособные регулярные соединения Ng без вставки типа, что побуждает нас изучить эффективность супергалогена BeF ₃ на основе Be в стабилизации HNgBeF ₃ (Ng = Ar- Rn) соединения [118].Между путями диссоциации 2B (HNgBeF ₃ → Ng + HBeF ₃ ) и 3B (HNgBeF ₃ → H + Ng + BeF ₃ ) один из путей диссоциации 2B является эксергоническим, тогда как вариант диссоциации 3B является эндергоническим. Другой путь (HNgBeF ₃ → Ng + HF + BeF ₂ ) также является экзэргоническим, но тщательное наблюдение приводит нас к тому, что это не одностадийный процесс, а два, как, HNgBeF ₃ → Ng + (HBeF ₃ ) → Ng + (HF + BeF ₂ ). Барьеры для процессов диссоциации 2B равны 1.0–13,9 ккал · моль ^–1 для соединений Ar в Rn. Аналоги Xe и Rn могут быть стабилизированы через период полураспада 10 ² с до температуры 100 К. Тщательный анализ связывания показывает, что связи H-Ng имеют ковалентный тип, тогда как взаимодействия Ng-F относятся к ионному типу, и молекула может быть лучше всего представлена ​​как (HNg) ⁺ (BeF ₃ ) ^—. Затем мы сообщили о специальной системе NCNgNSi (Ng = Kr, Xe, Rn), которая представляет собой первый случай ковалентно связанной единицы C-Ng-N [119].Встраиваемые молекулы XNgY обычно представлены как X ⁺ (NgY) ^—. Однако для этих молекул характерен беспрецедентный случай, когда связь C-Ng и Ng-N может быть представлена ​​связью с разделением электронов. За исключением пути диссоциации 2B, NCNgNSi → Ng + CNSiN, все другие каналы диссоциации являются эндергоническими для аналогов Xe и Rn. Для NCKrNSi канал диссоциации 3B, производящий CN, Kr и NSi, является слегка эксергоническим при 298 К, ​​таким образом, более низкая температура сделает этот канал диссоциации эндергоническим.Барьер свободной энергии для диссоциации 2B составляет 25,2–39,3 ккал · моль ^–1 для аналогов Kr в Rn, с постепенным увеличением по Kr-Rn. Таким образом, системы NCNgNSi (Ng = Xe, Rn) жизнеспособны и могут быть обнаружены в условиях окружающей среды, тогда как аналог Kr обнаруживается при низкой температуре. Одновременное существование ковалентных связей C-Ng и Ng-N подтверждается значительным значением WBI (> 0,5), отрицательными значениями H (r _c ) и расчетами EDA.В последнем анализе размер члена ΔE _orb является очень полезным индикатором для обоснования того, какая схема фрагментации лучше всего отражает электронную структуру всей молекулы. Тот, который приводит к наименьшему значению ΔE _orb , лучше всего описывает связывание молекулы, поскольку для получения электронной структуры молекулы требуется наименьшее изменение распределения заряда [120,121]. Как для связей C-Ng, так и для связей Ng-N, мы протестировали как нейтральную (с разделением электронов), так и ионную схемы, и в любом случае нейтральная схема дает наименьшее значение ΔE _orb .Анализ AdNDP дополнительно подтверждает это описание, которое идентифицирует делокализованную σ-связь 3c-2e внутри фрагмента C-Ng-N и полностью делокализованную σ-связь 5c-2e в этих молекулах (см. Рисунок 8). Другой интересный факт заключается в том, что при диссоциации Ng от NCNgNSi образуется изомер с более высокой энергией CNSiN, а не наиболее стабильный родительский фрагмент NCNSi. Таким образом, процесс NCNSi → CNSiN должен преодолевать очень высокий барьер, но в присутствии Ng он существенно снижается, следовательно, Ng может облегчить обнаружение высокоэнергетического изомера NCNSi.Помимо основных групповых элементов, мы также расширили нашу деятельность на системы с переходными металлами. Ацетилиды переходных металлов (MCCH; M = Cu, Ag, Au) отлично подходят для образования соединений типа вставок Ng. Атомы Ng могут быть вставлены в связи C-H и / или M-C в молекулах MCCH [122, 123]. Комплексы MNgCCH (Ng = Xe, Rn) [123] представляют собой первый набор примеров, имеющих мотив M-Ng-C в химической литературе. Процесс изомеризации MNgCCH → NgMCCH, то есть от вставки до типа без вставки, по своей природе является экергоническим.За исключением аналогов Ag, каналы диссоциации 3B имеют эндергонический характер. Расчетный барьер показывает, что эти комплексы действительно жизнеспособны. Связи M-Ng и Ng-C имеют ковалентную и ионную природу соответственно. Лучшее представление комплексов — (MNg) ⁺ (CCH) ^— . Другое возможное положение для встраивания Ng в MCCH находится внутри связи C-H, что приводит к образованию MCCNgH [122]. Здесь анализ связывания показывает, что связь H-Ng является ковалентной по природе, тогда как связь Ng-C имеет частично ковалентный характер.Кроме того, два встроенных аналога Xe, комплекс AuXeCCXeH и система трех связей Xe, XeAuXeCCXeH, также могут быть жизнеспособно обнаружены в низкотемпературной матрице. В последующем исследовании была изучена возможность внедрения Ng в связи MC цианидов металлов (MCN) с образованием соединений формулы MNgCN (M = Cu, Ag, Au; Ng = Xe, Rn) [124] . Соединения MNgCN термохимически устойчивы по отношению ко всем возможным путям диссоциации, за исключением двух процессов диссоциации 2B, а именно., MNgCN → Ng + MCN и MNgCN → Ng + MNC. Эти два пути диссоциации могут быть дополнительно связаны с внутренним вращением [MNg ↔ NgM] и [CN ↔ NC], как в MNgCN → NgMCN и MNgCN → NgMNC, соответственно. Эти процессы кинетически защищены значительными нервными барьерами (11,8–15,4 ккал · моль ^–1 для Cu, 9,8–13,6 ккал · моль ^–1 для Ag и 19,7–24,7 ккал · моль ^–1 для Au). . Первый процесс происходит в два этапа через промежуточный MNgNC, тогда как последний — одноэтапный процесс.NgMNC может изомеризоваться в более стабильный NgMCN, но его защищает определенный энергетический барьер. Процесс включает два этапа для Cu, но один этап для аналогов Ag и Au, и, что наиболее важно, соответствующий барьер повышается по сравнению с таковым в процессе MNC → MCN без покрытия (см. Рисунок 9).

3.3. Ng-инкапсулированные клеточные комплексы

Эффекты ограничения на квантово-химические объекты в определенной степени изменяют их физические и химические свойства. Применяются особые ограничения, поскольку ограничение изменяет уровни энергии электронов, линейные и нелинейные оптические свойства, характер связывания, селективность химических реакций и т. Д.Частица в коробке — давно известная педагогическая проблема, которую изучает каждый студент-химик. Реальное наблюдение — образование эндопродукта между реакцией 9-гидроксиметилантрансена и N-циклогексилфталимида в присутствии самоорганизующихся координационных каркасов Pd (II) [125]. Ограничение влияет на связь между двумя атомами Ng. Фуллерены — один из наиболее изученных кавитандов, которые использовались для изучения эффектов локализации. В частности, C ₆₀ используется для захвата двух атомов Ng в Ng ₂ @C ₆₀ (Ng = He, Ne, Ar, Kr) [126,127] (см. Рисунок 10 для структур всех клеток, инкапсулированных в Ng. сообщаемые нами комплексы).Крапп и Френкинг [126] показали, что из-за ограничения в пределах C ₆₀ расстояние связи в Xe ₂ даже становится меньше, чем в свободном Xe ₂ ²⁺ . Анализ связывания показывает, что из-за сильного стерического давления, оказываемого хозяином, два атома Ng приближаются друг к другу, что приводит к достаточно сильному орбитальному взаимодействию, чтобы дать отрицательные значения H (r _c ) на BCP связи Ng-Ng для Ng = Ar, Kr, Xe с постепенно увеличивающимися отрицательными значениями при переходе от Ar к Xe.Сравнивая реакционную способность инкапсулированного Ng ₂ со свободным, они пришли к выводу, что связь Ng-Ng в Ng ₂ @C ₆₀ должна называться истинной химической связью для Ng = Ar-Xe, тогда как в случаях Ng = He и Ne из-за меньших размеров пространство полости оказывается достаточно большим, чтобы ориентироваться в некотором удаленном положении, чтобы минимизировать отталкивание Паули между собой и взаимодействие посредством ван-дер-ваальсова взаимодействия. Мы дополнили это исследование нашим исследованием молекулярной динамики ab initio, чтобы изучить кинетическую стабильность Ng ₂ @C ₆₀ [127].Во время моделирования мы заметили прецессионное движение Ng ₂ внутри клетки C ₆₀ , где Ng ₂ действует как единое химическое соединение, что означает отсутствие случайного движения. Движение двух атомов Ng коррелирует друг с другом. Этот результат также поддерживает образование некой связи между двумя атомами Ng после удержания. С увеличением размера атома Ng степень такого прецессионного движения уменьшается, что связано с тем фактом, что с увеличением размера более тяжелых атомов Ng взаимодействие между этим Ng и атомами углерода стенки клетки также увеличивается и с увеличением размеров увеличивается и энергия реорганизации клетки для движения Ng ₂ .В другом соответствующем исследовании мы обнаружили, что инкапсуляция димера Xe ₂ требует столь значительных структурных изменений в фрагменте C ₆₀ хозяина, что последний нарушает изолированное пятиугольное правило (IPR) [128], скорее он предпочитает геометрию, имеющую два соседних пенталеновых звена, чтобы обеспечить большее пространство для Xe ₂ [129]. Затем некоторые из нас попытались даже вызвать химическую связь между двумя атомами He, заключив их в полость значительно меньшего размера, чем C ₆₀ [130] .Из-за ограничения двух атомов He внутри додекаэдра C ₂₀ H ₂₀ достигается кратчайшее межъядерное расстояние He-He, равное 1,265 Å, что даже меньше половины расстояния в свободном димере He ₂ . Хотя между двумя атомами He получается очень короткое межъядерное расстояние и путь связи, пренебрежимо малая передача заряда, практически нулевое значение WBI и соответствующие графики ∇ ² ρ (r) и молекулярные орбитали (МО) предполагают взаимодействие с замкнутой оболочкой между ними.На основании этого исследования был сделан вывод о том, что короткое межъядерное разделение не обязательно подразумевает наличие химической связи. Этот вывод также подтверждает аргумент о том, что путь связи не обязательно подразумевает химическую связь [131]. Мы продолжили наши усилия по получению химически связанного звена He ₂ в ограниченной ситуации. Теперь мы протестировали клетки B ₁₂ N ₁₂ и B ₁₆ N ₁₆ [132]. Хотя такие инкапсулированные аналоги термохимически нестабильны по отношению к диссоциации, они кинетически стабильны, как следует из моделирования ab initio.В этих гетероатомных каркасах перенос заряда от He к каркасу немного улучшается по сравнению с таковым в C ₂₀ H ₂₀ . Интересно, что в случае He ₂ @B ₁₂ N ₁₂ значения H (r _c ) на BCP связи He-He оказываются отрицательными (-0,009 ат. орбитальное (ковалентное) участие в нем. Кроме того, вычисление EDA, взяв два атома He как два фрагмента с замороженным расстоянием, как в инкапсулированном комплексе, показывает, что 40.9% общего притяжения происходит от члена ΔE _orb , который подтверждает участие орбиты. Клатратный гидрат и его легированный HF аналог также могут инкапсулировать атомы Ng [133]. Модельное исследование с учетом 5 ¹² , HF5 ¹² (аналоги, легированные HF), 5 ¹² 6 ⁸ и HF5 ¹² 6 ⁸ в качестве клеток-хозяев и Ng = He, Ne и Ar в качестве целевые виды были выполнены тщательно. Легирование HF повышает стабильность оболочек, а также оболочек, инкапсулированных Ng.Клетки 5 ¹² и HF5 ¹² инкапсулируют один атом Ng во всех случаях. Клетки HF5 ¹² 6 ⁸ могут содержать до 10 атомов He, 6 атомов Ne и 6 атомов Ar в зависимости от температуры. Взаимодействия Ng-O, Ng-F и Ng-Ng в этих случаях оказываются чисто нековалентными по природе. Мы расширили нашу работу на кукурбит [n] урил (CB [n]), взяв CB [6] в качестве примера. CB [n] хорошо известен своей химией хозяин-гость [134, 135, 136]. Мы использовали их также для инкапсуляции атомов Ng [137].CB [6] мог инкапсулировать до трех атомов Ne, тогда как два Ng (Ar и Kr) внутри полости. За это ответственны большие размеры Ar и Kr по сравнению с меньшим Ne. Сила отталкивания между Ngs и CB [6] искажает стенки клетки. Расстояния между двумя атомами Ng меньше суммы их ван-дер-ваальсовых радиусов (vdW). Анализ электронной плотности показывает, что взаимодействия между атомами Ng внутри клетки CB [6] по своей природе являются закрытыми. Согласно данным EDA, дисперсионный член является основным фактором, способствующим стабилизации всей системы.Моделирование молекулярной динамики показывает, что при 77 К атомы Ng останутся внутри клетки. Аналогичное исследование было проведено с октановой кислотой [138]. Углеродные нанотрубки, легированные BN (BNCNT), показали, что не только ограничение, но и распределение электронного заряда кавитанда играет важную роль в стабилизации атомов Ng внутри полости [ 139]. Расстояние связи He-He оптимизировано и составляет 1,824 Å в He ₂ @BNCNT, что на удивление меньше, чем в He ₂ @CNT (2.596 Å; CNT обозначает чистую углеродную нанотрубку). Индуцированная поляризация атомов He больше в случае He ₂ @BNCNT по сравнению с He ₂ @CNT. Аналогичный тип результата также верен для расстояний Ng-Ng в Ng _n @BNCNT (Ng = He (n = 3), Ar (n = 2), Kr (n = 2)). С помощью AIM-анализа выявлено закрытое взаимодействие He-He и частичные ковалентные характеристики Ar-Ar и Kr-Kr внутри полости BNCNT. Боросферен (B ₄₀ ) также может инкапсулировать атомы Ng, и такие системы, как Ng _n @B ₄₀ (n = 1 для He-Rn; n = 2 для He-Kr) [140], были изучены с использованием методов DFT. .Системы не являются термодинамически стабильными в отношении диссоциации на клетку B ₄₀ и свободные атомы Ng, но после образования захваченных клеток они становятся кинетически стабильными из-за высокого барьера свободной энергии (ΔG ^‡ ). Значения ΔG ^‡ находятся в диапазоне 84,7–206,3 ккал · моль ^–1 для [защищенных по электронной почте] систем ₄₀ (Ng = He-Rn). Увеличение размера атома Ng увеличивает искажение в инкапсулированной клетке B ₄₀ в каждом случае.Этого размерного эффекта достаточно, чтобы объяснить оптимизацию димеров Ng ₂ до аналогов Kr внутри клетки B ₄₀ . Связи Ar-Ar и Kr-Kr при инкапсуляции приобретают частично ковалентный характер. Инкапсуляция атомов Ng изменяет поведение потока и реакционную способность клеток B ₄₀ . Клетка B ₄₀ демонстрирует текучесть [141, 142, 143, 144, 145], которая включает непрерывное преобразование между отверстиями B ₇ и B ₆ [146]. ΔG ^‡ для этого превращения увеличивается при инкапсуляции атома Ng.Кроме того, присутствие Xe внутри клетки B ₄₀ увеличивает комплексообразующую способность B ₄₀ с [Fe (η ⁵ -C ₅ Me ₅ )] ⁺ по сравнению с клеткой без Атом Хе. Таким образом, приведенные выше работы показывают, что замкнутые системы могут демонстрировать отличное и необычное поведение от их свободных состояний, что было дополнительно подчеркнуто в недавней перспективной статье [147].

Химия — Ксенон и человеческое тело

Раствор 1:

Химик Нил Бартлетт в 1962 году обнаружил, что хотя ксенон был благородным газом, он способен образовывать соединения с другими веществами, даже если он химически «инертен».{2+} PtF6} $.

Кислород — мощный окислитель, который расходуется во многих реакциях горения. Однако Бартлетт полагал, что гексафторид платины ($ \ ce {PtF6} $) был более сильным окислителем, чем кислород, а кислород вместо этого восстанавливается. Бартлетт тогда считал, что если окисление кислорода возможно, он мог бы применить этот ксенон.

Поскольку мои коллеги в то время (23 марта 1962 г.) еще не имели достаточно опыта, чтобы помочь мне с выдуванием стекла, а также с приготовлением и очисткой $ \ ce {PtF6} $ [гексафторида платины], необходимого для эксперимента, я был не готов к его выполнению примерно до 7 р.м. в ту пятницу. Когда я нарушил герметичность между красным газом PtF6 и бесцветным газом ксеноном, произошло немедленное взаимодействие, в результате которого выпало оранжево-желтое твердое вещество. Я сразу же попытался найти кого-нибудь, с кем поделиться захватывающей находкой, но оказалось, что все ушли на ужин!

Обнаруженное новое соединение — гексафтороплатинат ксенона ($ \ ce {XePtF6} $). Важный вклад Бартлетта в химию — это ряд соединений благородных газов со специфическими и полезными свойствами.

Что касается вашего вопроса о том, как ксенон может быть таким разнообразным, с более чем «100 известными сегодня соединениями благородных газов …»

Соединения благородных газов уже повлияли на нашу повседневную жизнь. $ \ ce {XeF2} $ был использован для превращения урацила в 5-фторурацил, один из первых противоопухолевых агентов. Реакционная способность радона означает, что его можно химически очистить от воздуха на урановых и других рудниках. В эксимерных лазерах используются соединения аргона, криптона или ксенона для получения точных пучков ультрафиолетового света (при электрическом возбуждении), которые используются при операциях на глазах для восстановления зрения.

Материал взят из очень интересной статьи Американского химического общества. http://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/bartlettnoblegases.html

Изучая литературу:

Об использовании Xeon во время искусственной вентиляции легких, статья, посвященная нейрозащитным эффектам ксенона,

Нейрозащита против черепно-мозговой травмы ксеноном, но не аргоном, опосредуется ингибированием в глициновом участке рецептора N-метил-D-аспартата.

Соединения благородных газов уже повлияли на нашу повседневную жизнь. $ \ ce {XeF2} $ был использован для превращения урацила в 5-фторурацил, один из первых противоопухолевых агентов.

Американский рак утверждает, что

Фторурацил относится к классу химиотерапевтических препаратов, известных как антиметаболиты. Он мешает клеткам производить ДНК и РНК, что останавливает рост раковых клеток.

Я все еще ищу литературу, чтобы добавить сюда.Некоторые из них охватывают очень сложные физиологические процессы, и это не моя область знаний. Я постараюсь найти более подходящие статьи из рецензируемых журналов с достаточно высоким влиянием и актуальностью. Автор этого вопроса должен будет изучить столько, сколько потребуется, начав с некоторой литературы, которую я предоставляю.

Решение 2:

Если Xeon не реагирует ни с одним другим химическим веществом, как это происходит с химической точки зрения?

• Если молекулы фосфолипидов не реагируют друг с другом, как они образуют биомембраны?

• Если ксенон не реагирует, как он может образовывать комплексы хост-гость с криптофанами?

Нет необходимости образовывать ковалентные или ионные связи, чтобы скрепить детали.