Electruro

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Cavidades y canales en un electride

Un electrido es un compuesto iónico en el que un electrón cumple la función del anión. Las soluciones de metales alcalinos en amoníaco son sales electridas. En el caso del sodio, estas soluciones azules están formadas por [Na(NH3)6]+ y electrones solvatados:

Na + 6 NH3 [Na(NH)3)6]+ + e−

El catión [Na(NH3)6]+ es un complejo de coordinación octaédrico.

Salas sólidas

Adición de un complejante como éter corona o [2.2.2]-criptando a una solución de [Na(NH3)6]+e− proporciona [Na (éter corona)]+e− o [Na(2,2,2-cripta)]< sup>+e-. La evaporación de estas soluciones produce un sólido paramagnético negro azulado con la fórmula [Na(2,2,2-cripta)]+e-.

La mayoría de las sales sólidas de electruros se descomponen por encima de 240 K, aunque [Ca24Al28O64]4+(e−)4 es estable a temperatura ambiente. En estas sales, el electrón está deslocalizado entre los cationes. Los electridos son paramagnéticos y son aislantes de Mott. Se han analizado las propiedades de estas sales.

También se ha informado que ThI2 y ThI3 son compuestos electruros. De manera similar, CeI2, LaI
2, GdI
2 y PrI
2 son todas sales electridas con un ion metálico triciónico.

Otros tipos de electrides

El complejo de níquel(II)-bipiridilo (bipy) reducido con magnesio se ha denominado electruros orgánicos. Un ejemplo es [(THF)4Mg4(μ2-bipy)4]– , en el que el ion electruro está centrado dentro de un cuadrado formado por cuatro centros de Mg2+ dentro del complejo más grande.

"Electruros inorgánicos" también han sido descritos.

Reacciones

Las sales de electridos son potentes agentes reductores, como lo demuestra su uso en la reducción de Abedul. La evaporación de estas soluciones azules produce un espejo de Na metálico. Si no se evaporan, estas soluciones pierden lentamente su color a medida que los electrones reducen el amoníaco:

2[Na(NH)3)6]+e− → 2NaNH2 + 10NH3 + H2

Esta conversión es catalizada por varios metales. Se forma un electruro, [Na(NH3)6]+e−, como intermediario de la reacción.

Elementos de alta presión

La evidencia teórica respalda el comportamiento de los electridos en el aislamiento de formas de potasio, sodio y litio a alta presión. Aquí el electrón aislado se estabiliza mediante un empaquetamiento eficiente, que reduce la entalpía bajo presión externa. El electrido se identifica por un máximo tanto en la función de localización de electrones como en la distribución de densidad de carga, lo que distingue al electrido de la metalización inducida por presión. Las fases de los electridos suelen ser semiconductoras o tienen una conductividad muy baja, normalmente con una respuesta óptica compleja. Se ha creado un compuesto de sodio llamado heliuro disódico a 113 gigapascales (1,12×10 ^6 atm) de presión.

La polarización intrínseca entre el núcleo atómico y el anión electrónico en estos electridos de alta presión conducirá a propiedades únicas, como la división de los modos acústicos longitudinal y transversal (es decir,, división LA-TA, un análogo a la división LO-TO en un compuesto iónico), el estado superficial universal pero robusto y sin espacios en un electrido aislante que forma una distribución topológica de facto en el espacio real de los portadores de carga, y el colosal estado de carga de algunos impurezas en ellos.

Elecciones de capa (Electrenes)

Los electruros o electrenos en capas son materiales de una sola capa que consisten en capas bidimensionales atómicamente delgadas alternas de electrones y átomos ionizados. El primer ejemplo fue Ca2N, en el que la carga (+4) de dos iones calcio está equilibrada por la carga de un ion nitruro (-3) en la capa iónica más una carga (-1 ) en la capa de electrones.

Véase también

  • F-centro

Referencias

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Más lectura

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