Физики-теоретики из Института Физической Химии Польской Академии наук нашли способ синтеза оксида криптона, первого бинарного соединения криптона и кислорода. Результаты теоретических исследований говорят о том, что хотя это экзотическое вещество может быть получено при экстремально высоком давлении, его получение может быть осуществлено в современных лабораториях.
Кристаллы криптонита, материала, смертельно опасного для Супермена и его расы, в соответствии с легендариумом Вселенной Супермена, были получены на Родине Супермена - планете Криптон, возможно, при высоком давлении. Тезка мифической планеты, химический элемент криптон с атомным номером 36 относится к инертным газам и практически не образует устойчивых химических соединений (за исключением дифторида и нескольких производных, содержащих в составе криптон, фтор и кислород), существование оксидов криптона в настоящий момент не подтверждено.
Новая работа польских химиков-теоретиков позволяет предсказать существование нового кристаллического вещества, в котором атомы кислорода будут химически связаны с атомами криптона.
Рисунок из Scientific Reports (2016). DOI: 10.1038/srep18938
Как говорит один из авторов работы, доктор Патрик Залески-Эджрирд (Patrick Zaleski-Ejgierd), что, если Супермен сейчас читает эти строки, он, конечно, может задуматься, но пока ему рано паниковать – если для обитателей планеты Криптон опасно соединение криптона с азотом, результаты новой работы предлагают подходы синтеза оксида криптона, KrO – вещества, которое не существует в природе. Давление, при котором возможно образование этого соединения, конечно, может наблюдаться в недрах планет, но там нет ни криптона, ни кислорода.
В настоящее время получены только соединения криптона молекулярного строения, не образующие системы с дальним порядком. Ученые из Польши решили выяснить, существуют ли условия, в которых возможно формирование протяженных и устойчивых кристаллических решёток, применив для теоретического предсказания метод функционала плотности (DFT).
Как говорит второй автор работы, Павел Лата (Pawel M. Lata), результаты компьютерного расчета говорят о том, что кристаллы моноксида криптона могут образоваться при давлении 300-500 миллионов атмосфер, давление высокое, но все же достижимое в некоторых современных лабораториях – для создания такого сжатия могут применяться алмазные наковальни. Результаты расчета также позволяют предположить, что кристаллы моноксида криптона должны характеризоваться полупроводниковыми свойствами, вещество может отличаться темной окраской и быть практически непрозрачным.
Также польским химикам-теоретикам удалось предсказать существование второго, несколько менее устойчивого оксида криптона – тетроксида криптона KrO4. Это вещество, проявляющее, по всей вероятности, металлические свойства, характеризуется более простой, чем у KrO, кристаллической решеткой и может образоваться при давлении, превышающем 340 миллионов атмосфер.
Предполагается, что оба оксида криптона могут существовать при давлениях меньших, нежели требуется для их получения, однако давление на Земле настолько мало, что в условиях Земли эти вещества должны разрушаться фактически мгновенно.
Источник: Scientific Reports (2016), DOI: 10.1038/srep18938
