N2 është e vetmja formë strukturore neutrale dhe e qëndrueshme (alotrope) e njohur e azotit. Sinteza e N3 dhe N4 neutrale është raportuar më parë, por nuk mund të izolohej për shkak të paqëndrueshmërisë ekstreme. Studiuesit tani kanë arritur të sintezojnë heksanitrogjenin (N6) në temperaturë ambienti , një alotrop i ri neutral i azotit të cilin mundën ta kapnin në matricat e argonit në 10K. Sinteza e N6 u konfirmua spektroskopikisht dhe alotropi i ri u demonstrua të jetë i qëndrueshëm. Reaksioni i dekompozimit ishte ekzotermik me çlirimin e një sasie të madhe energjie, duke sugjeruar aplikim të mundshëm si një teknologji e ruajtjes së energjisë, në varësi të kërkesës së temperaturave të azotit të lëngshëm. Pavarësisht kësaj, përgatitja e një alotropi të ri të qëndrueshëm dhe neutral të azotit është një zhvillim i rëndësishëm në kimi.
Alotropet janë forma të ndryshme strukturore të një elementi që vijnë si rezultat i mënyrave të ndryshme të lidhjes së atomeve të të njëjtit element. Ato kanë veti të ndryshme bazuar në strukturën e tyre dhe janë neutrale ndaj ngarkesës, të cilat ekzistojnë në forma jo-radikale. Për shembull, diamanti, grafiti dhe grafeni janë alotrope neutrale dhe të qëndrueshme të karbonit. Po kështu janë edhe alotropet e O2 dhe O3 ( ozonit) të oksigjenit.
Po format strukturore neutrale dhe të qëndrueshme të azotit? N2 i mirë i vjetër është i njohur vetëm si alotrop i qëndrueshëm i azotit. Dy alotrope të tjera neutrale, N3 dhe N4 , u raportuan më herët në vitet 1956 dhe 2002 përkatësisht, por nuk mund të izoloheshin për shkak të paqëndrueshmërisë ekstreme.
Kimistët tani kanë sintetizuar me sukses heksanitrogjenin C2h - simetrik ( C2h - N6 ) në temperaturën e dhomës. [ Simetria C2h është një formë e zakonshme e simetrisë e vërejtur në botën kimike. Molekula AC 2h -simetrike posedon një bosht rrotullimi të dyfishtë (C2) dhe një plan pasqyre horizontal (σh)].
Heksanitrogjeni (N6 ) , alotropi i ri neutral i azotit, u sintetizua në temperaturë ambienti nëpërmjet reaksionit në fazën e gaztë të klorit (Cl2) ose bromit (Br2) me azidin e argjendit (AgN3) nën presion të reduktuar. Kjo u pasua nga bllokimi kriogjenik në matricat e argonit në 10 Kelvin. Studiuesit ishin gjithashtu në gjendje të përgatitnin heksanitrogjenin në formë të pastër si një film në 77 Kelvin (pika e vlimit të azotit të lëngshëm).
Heksanitrogjeni (N6 ) i përgatitur në këtë mënyrë në laborator u karakterizua në mënyrë spektroskopike dhe u demonstrua të jetë i qëndrueshëm.
Gjatë zbërthimit, heksanitrogjeni (N6 ) ndahet në tre molekula N2 . Reaksioni është ekzotermik me një çlirim prej 185.2 kcal për mol energjie, që është 2.2 dhe 1.9 herë më i lartë se energjia e çliruar gjatë zbërthimit të TNT dhe HMX sipas peshës. Për shkak të një çlirimi kaq të madh energjie gjatë zbërthimit, heksanitrogjeni (N6 ) mund të jetë një material premtues për ruajtjen e energjisë së pastër, megjithatë kjo do të kërkonte mbajtjen e heksanitrogjenit në temperatura të azotit të lëngshëm nën 77K, gjë që mund të mos funksionojë mirë për një teknologji të ruajtjes së energjisë.
Pavarësisht çdo aplikimi në të ardhmen, përgatitja në temperaturë ambienti e këtij alotropi të ri molekular neutral të azotit, i cili mund të bllokohet në një mjedis kriogjenik, është një zhvillim i rëndësishëm në kimi.
***
Referencat:
- Qian, W., Mardyukov, A. & Schreiner, PR Përgatitja e një heksanitrogjeni alotropik neutral të azotit C2h-N6. Natyrë 642, 356–360 (2025). Botuar: 11 qershor 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09032-9
***
, a new neutral allotrope of nitrogen which they could trap in argon matrices at 10K. The synthesis of N6 was confirmed spectroscopically and the new allotrope was demonstrated to be stable.){kind=link}