Uluslararası bir araştırmacı ekibi, altın ve hidrojenden oluşan ilk katı kimyasal bileşiği üretti: Son derece yüksek basınç ve sıcaklıklar altında, Almanya, Hamburg yakınlarındaki Schenefeld'deki European XFEL'de yapılan deneylerde sözde bir altın hidrit oluşturuldu. Bu keşif, altının hidrojenle neredeyse hiç reaksiyona girmediği yönündeki önceki varsayımı çürütüyor ve aşırı koşullar altında kimya için yeni perspektifler açıyor.

Altın en inert metallerden biri olarak kabul edilir. Ancak Dünya'nın iç kısımlarında bulunanlar gibi basınçlarda, bu değerli metal yeni nitelikler sergiliyor. European XFEL'in Yüksek Enerji Yoğunluğu (HED) Cihazındaki araştırmacılar, bir elmas örs hücresi kullanarak altını 40 gigapaskalın (GPa) üzerine sıkıştırdı ve European XFEL X-ışını lazerinden gelen ultra kısa flaşlar kullanarak yaklaşık 2.500 santigrat dereceye kadar ısıttı. Bu koşullar altında, altın gömülü hidrokarbonlardan salınan hidrojenle reaksiyona girerek yeni bir altın-hidrojen bileşiği oluşturdu.

SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'ndan Mungo Frost, "40 GPa'nın üzerinde, altın atomlarının kafesinin, aralıklarında düzensiz hidrojen atomları bulunan altıgen sıkı paketli bir düzen oluşturduğunu gösterebildik," diye açıklıyor. Altın hidrit adı verilen bileşiğin kimyasal formülü Au₂Hx'tir; burada hidrojen içeriği x artan basınçla artar ve sıfırdan neredeyse bire kadar değişir.

Özellikle dikkat çekici olan, yeni keşfedilen bileşikteki hidrojenin altın atomlarının katı kafesinden çok kolay hareket etmesidir. Bilim insanları bu duruma süperiyonik hal adını veriyor. Bu özellik daha önce öncelikle hidrojen açısından zengin malzemelerde gözlemlenmişti, ancak altın içeren bileşikler için bu haliyle tamamen yeni.

Soğutulduğunda altın hidrit, normal, yüzey merkezli, kübik altına ayrışır. Bu nedenle araştırmacılar, altın hidritin yalnızca yüksek sıcaklık koşullarında kararlı kaldığından şüpheleniyor. Numuneler analizden önce oda sıcaklığına soğutulduğu için, geçmiş deneylerde bileşik gözden kaçmış gibi görünüyor.

Deneyin gerçekleştirildiği Avrupa XFEL'deki HED Enstrümanı başkanı Ulf Zastrau, "Sonuçlarımız, altın gibi tepkimeye girmeyen elementlerin bile aşırı basınç ve sıcaklık koşullarında tamamen yeni kimyasal özellikler sergileyebileceğini gösteriyor," diyor. Ekip, bunu, uygun yöntemlerin eksikliği nedeniyle şimdiye kadar keşfedilmemiş birçok beklenmedik bileşiğin var olabileceğinin bir göstergesi olarak görüyor.

Bu keşif, altın kimyasında bir yenilik olmanın yanı sıra, altının daha önce tamamen inert bir malzeme olarak kullanıldığı yüksek basınç deneyleri için de geniş kapsamlı çıkarımlara sahip. Gelecekteki araştırmalar, benzer etkilerin diğer değerli metallerde de meydana gelip gelmediğini açıklığa kavuşturacak.

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1186910/researchers-at-european-xfel-create-a-novel-gold-compound.html