Некоторые фундаментальные свойства золота элементов металла чеканки, серебра и меди, такие как химическое поведение или цвета, уже предопределены в их атомах. Уникальные свойства золота могут быть в основном объяснены Альбертом Einstein’ s теория относительности. Химики из Гейдельбергского университета были в состоянии продемонстрировать это посредством своих расследований золота, серебряных и медных карбенов. Они исследовали только единственные атомы каждого металла, чтобы сравнить эти три элемента.
Результаты этого исследования, во главе с профессором доктором Берндом Стробом, были изданы и в немецких и в международных выпусках журнала Angewandte Chemie для прикладной и фундаментальной химии.Свойства химических элементов повторяются периодически, так как связанные элементы обладают тем же самым количеством электронов в соответствующей внешней оболочке и отличаются только из-за дополнительных внутренних электронных раковин.
Медь, серебро и золото принадлежат такой группе связанных элементов. “ Сравнивая медный металл, серебряный металлический и золотой металл с их многочисленными соседними металлическими атомами никогда не был проблемой, как чистые металлы были вокруг в течение многих тысячелетий, ” объясняет профессор Строб, лектор и исследователь в Институте Органической химии. Однако он и его команда смогли установить различия единственных атомов – в в других отношениях идентичной молекуле, с которой металлические атомы взаимодействуют очень сильно с атомом углерода через двойные связи.Гейдельбергские ученые начали свои расследования с золотых карбенов, которые включают обычно нестабильный – потому что очень реактивный – удваивают связь между углеродом и золотом. Однако используя химический “ trick” профессор Строб и его команда нашли способ получить и изолировать стабильный золотой комплекс карбена в целях исследования.
В дальнейших шагах им удалось подготовить и характеризовать медный карбен и серебряный карбен с в других отношениях идентичной структурой, даже при том, что и эти комплексы были намного более чувствительными и нестабильными, чем золотой карбен. Тем не менее, эти комплексы позволили ученым сделать подробное сравнение трех элементов группы металла чеканки – меди, серебра и золота – в масштабе молекулы. Посредством кристаллизации особенно нестабильного серебряного карбена они смогли определить длину связи между серебром и вдвойне соединенным углеродом через рентген структурный анализ.
Они тогда сравнили это с короче, более сильное соединение между золотом и углеродом.От их наблюдений исследователи приходят к заключению, что свойства золота существенно определены “ релятивистский effects”. эти эффекты играют роль в физике, когда явление больше не может описываться как “ classical”. в химии это относится к свойствам определенных элементов. Релятивистские эффекты происходят из Альберта Einstein‘ s теория относительности с известной формулой E = mc2, которым Эйнштейн установил связь между энергией, массой и скоростью света. “ Из стабильных элементов предсказанные релятивистские эффекты являются самыми примечательными с золотом, ” говорит профессор Строб. Известный пример – поразительное различие в цвете между желтым золотым металлическим и бесцветным серебряным металлом.
Бернд Строб объясняет, что, из-за привлекательности 79-кратного положительно заряженное золотое ядро, отрицательно заряженные золотые электроны достигают таких высоких скоростей близко к скорости света (c), что дополнительная энергия движения (E) не может существенно увеличить их скорость. Вместо этого эти электроны увеличивают свою массу (m). Этот эффект замечен в наиболее удаленной электронной раковине, которая активна и таким образом ответственна за химическое поведение, цвета и свойства металлов чеканки.
В случае золота это приводит к укреплению его связей. У золотых комплексов, таким образом, есть лучший шанс, например, активации тройной связи между двумя атомами углерода. Сравнение между золотом элементов металла чеканки, серебром и медью с углеродом двойной связи в каждом случае показало, что атомное поведение золота более подобно меди, чем к серебру, хотя серебро – свой прямой сосед в периодической системе.Результаты исследования Гейдельбергских химиков подтверждают это Einstein‘ s теория относительности только играет важную роль в астрономии и космическом полете с их огромными расстояниями.
Профессор Строб также подчеркивает его значение в мире электронов, атомов и молекул.