2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2
 
 Re: могут ли металлы или их ионы образовывать ковалентные связи?
Сообщение12.06.2023, 09:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/09/14
5010
EUgeneUS в сообщении #1597372 писал(а):
с присоединёнными к ней боковыми органическими группами

А что собой представляет боковая органическая группа? Разве в ней нет атомов углерода?

 Профиль  
                  
 
 Re: могут ли металлы или их ионы образовывать ковалентные связи?
Сообщение12.06.2023, 12:50 


14/03/23
92
я не написал сначала истинно интересующий меня вопрос, потому что опасался что как и в предыдущих случаях (в теме физика) это приведёт к тому что на него не ответят, а теперь вижу что всё пошло куда то не туда.
да я знаю что углерод вероятно самая лучшая основа для жизни, что есть ещё и азот-водородная высокого давления которая по результатам расчётов может быть даже более химически разнообразной чем химия углерода и что химия азот-углерод-водородов ещё более разнообразна чем две предыдущие, и скорее всего возможна в основном на планетах типа нептунов, мини нептунов, и суперземель, про планеты типа юпитера не могу сказать точно, вроде бы там концентрация нужных элементов мала, или давление уже слишком высокое, или температура, точно не помню, но вроде бы эта форма жизни там невозможна, также я слышал про жизнь на основе бора, и что мол её химия не сильно уступает углероду и возможна в нормальных условиях, но тут проблема в том что бора во вселенной ничтожное количество, и жизнь на его основе сама зародится не сможет (хотя слышал предложение из области синтетической биологии что можно создавать организмы на борной основе чтобы за стенами лаборатории им нечего было есть и они не могли там выживать и размножаться руша существующие экосистемы), и так же я слышал про бор-азотную химию при нормальных условиях очень похожую на химию углерода, в которой есть много аналогов органических соединений, например аналоги бензола и графита, правда у всех этих аналогов есть и свои химические и физические особенности, всё тот же боразол например
Цитата:
Являясь неорганическим аналогом бензола, боразол напоминает бензол по своим физическим свойствам (агрегатное состояние, интервал кипения, плотность и т. п.); в то же время, химические свойства боразола и бензола резко различаются.

Реакционная способность боразола выше, чем у бензола, вследствие полярности связей (три атома азота поставляют свои неподелённые электронные пары на свободные орбитали атомов бора). Так, он окисляется на воздухе, растворим в воде, с которой постепенно реагирует с образованием В(ОН)3, NH3 и Н2, и менее термически устойчив, чем бензол.

Атомы Н, связанные с атомами B, способны замещаться без разрушения цикла. Так, при действии BCl3 или BBr3 на боразол при нагревании образуются твёрдые устойчивые соединения — тригалогенборазолы B3N3H3Hal3.

Атомы H при N не способны вступать в реакции замещения.
а что касается так любимого всеми фантастами кремния, насколько я знаю, химия кремния скуднее химии углерода, его соединения более хрупкие (например тот же селан - кремниевый аналог метана горит при комнатной температуре, причём способен гореть не только в кислороде но и в воде), и как тут уже упоминалось, встреча кремния с кислородом фатальна, ибо из кварца его обратно будет очень трудно достать, и так же не рекомендуется встреча с углеродом, ибо из карбида кремния его тоже очень трудно достать, из чего следует что кремниевая жизнь может существовать только на холодных без кислородных и желательно ещё без углеродных планетах, хотя вроде как в жидком метане кремниевая "органика" чувствует себя неплохо, но такие условия во вселенной довольно трудно встретить, с учётом того что кислород и углерод одни из самых распространённых элементов во вселенной, хотя и звучат предположения что под высоким давлением кремний может стать более пригодным для построения жизни, и мне было бы интересно узнать и про это тоже, но сейчас в первую очередь металическая жизнь.

из всего выше сказанного вы можете задаться вопросом, а на какой такой планете я предполагаю развитие своей металлической формы жизни? при слиянии двух нейтронных звёзд, или массивной нейтронной звезды и белого карлика, или при перетекании вещества с нормальной звезды компаньона на нейтронную звезду, последняя может достичь своего предела по массе и коллапсировать в чёрную дыру с попутным взрывом сверхновой, в которой нуклонная смесь из её верхних покровов отрывается и уносится прочь, а без большого гравитационного давления, эта ядерная паста распадается на обычные атомные ядра близкие по массе и составу к железу, и огромную кучу свабодных нейтронов, из-за чего начинается активный R-процесс захвата нейтронов и образования новых элементов за железом в плоть до урана. а после этого я предполагаю что облако из этого вещества может не улететь слишком далеко, и образовать диск из вещества, в котором могут начать формироваться планеты, и науке уже известны подобные прецеденты, собственно одной из первых открытых экзопланет была именно планета у пульсара (PSR B1257+12). состав же такой планеты будет преимущественно из тяжёлых металлов, но в зависимости от звезды компаньона у планет будет разный состав, если второй звездой будет нейтронная звезда, то планеты полностью будут состоять из тяжёлых элементов и продуктов их распада, если белый карлик, то тут чуть интереснее
Цитата:
Белые карлики состоят из углерода и кислорода с небольшими добавками водорода и гелия, однако у массивных сильно проэволюционировавших звезд ядро может состоять из кислорода, неона или магния.
из чего следует что планета будет обогащена соответствующими элементами, а так же возможно и продуктами их участия в R-процессе и результатами распада нестабильных результатов этой реакции, или вспоминая про тот же уран, который может облучать вещества нейтронами уже после взрыва сверхновой, то тут может вступить в силу S-процесс, в случае с обычной звездой тут всё немного разнообразнее, в целом её состав будет напоминать "средний по больнице" состав вселенной с небольшим перекосом в сторону каких то более тяжёлых элементов в зависимости от её массы, но лично мне этот перевес не кажется особо существенным, особенно в случае с маломассивной звездой, но я могу ошибаться. как видите, последние два случая могут обогатить эту планету элементами до железа в случае их необходимости. а образовавшаяся в результате слияния чёрная дыра благодаря аккреции может стать источником энергии для этой жизни, хотя это и не обязательно, ведь благодаря урану и другим радиоактивным элементам в составе планеты она сама по себе может прожить длительное время без внешних источников энергии, и это даже без учёта потенциально огромного выделения тепловой энергии в следствии химической дифференциации вещества в гравитационном поле (упомянаю это специально, так как во многих научпоп видео утверждают что радиоактивный распад элементов в ядре земли создал львиную долю заключённой там теплоты, нет это не так, если мне не изменяет память, то распад ответственен всего лишь за 15% теплоты ядра, а основную роль тут сыграла дифференциация, чтобы было понятно о чём я, представьте себе столб из равномерно перемешанной смеси веществ, его центр мас будет по середине, а теперь опустим все тяжёлые элементы вниз а лёгкие на верх, центр мас сместился вниз, а это значит что его потенциальная гравитационная энергия перешла в тепловую, это и есть основной источник тепла в ядре земли). но я всё же хочу оставить чёрную дыру, чтобы её излучение сдуло излишки водорода и гелия, а так же чтобы она создавала постоянный поток высокоэнергетических частиц которые сталкиваясь с ядрами атомов в атмосфере планеты порождали короткоживущие лёгкие бетта-радиоактивные элементы. зачем лишний раз гадить радиацией на и без того радиоактивный мир? меня просто будоражит концепция использования таких радиоактивных элементов для получении энергии живыми организмами, я даже когда то помнится проводил расчёты, сколько примерно нужно грам трития для того чтобы питать энергией тело человека в течении года при условии что КПД преобразования энергии 60%, и у меня вышло что то около 25г на человека массой в 60кг, но замечу что воспоминания мои смутные да и в расчётах могла закрастца ошибка, но порядок величины примерно оценить можно, ну с возможной погрешностью в 1-2 порядка, но даже при максимальной погрешности, это всё равно очень мало, так что это могло бы быть удобно в использовании на практике, особенно при условии стабильного постоянного источника такова радиоактивного элемента, хотя не обязательно чтобы его производилось много если у него длинный период полураспада, например мне так же приглянулись изотопы Si32 и Ni63.

 Профиль  
                  
 
 Re: могут ли металлы или их ионы образовывать ковалентные связи?
Сообщение20.06.2023, 08:20 
Заслуженный участник


28/12/12
7930
EUgeneUS в сообщении #1597365 писал(а):
Существуют кремний-органические полимеры.

В них нет связей кремний-кремний, в отличие от углеродных соединений.

 Профиль  
                  
 
 Re: могут ли металлы или их ионы образовывать ковалентные связи?
Сообщение18.07.2023, 18:43 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
2088
Минск, Беларусь
sergey011235 в сообщении #1597127 писал(а):
могут ли металлы или их ионы в нормальных или экстремальных условиях (высокое давление, сильные магнитные поля, радиационное облучение и т.д.), образовывать друг с другом и или неметаллами ковалентные связи, создавать металлические молекулы, полимеры, и тому подобное?
Могут в самых обычных условиях. См., например, тут:
Цитата:
Атомы металлов образуют ковалентные связи, как правило, тогда, когда не удаётся образовать связи других типов.

Ковалентная связь образуется вместо ионной, если катион металла имеет слишком большой заряд или слишком маленький размер: высокая плотность заряда на таком катионе позволяет ему «стаскивать» на себя рыхлое электронное облако аниона. Например, оксид алюминия $\rm{Al_2O_3}$ плохо проводит ток в расплавленном состоянии, а это признак ковалентной связи. Жидкие при н.у. хлориды титана(IV) и олова(IV) совсем непохожи на соли и состоят из молекул с ковалентными связями металл-хлор. Тетраоксиды рутения и осмия также состоят из молекул и легко испаряются; именно резкий запах $\rm{OsO_4}$ дал название металлу осмию (от того же греческого слова όζω — «пахну» — получил своё название озон). Даже фтор порой идёт на компромисс с металлом: гексафторид вольфрама $\rm{WF_6}$ является газом при обычных условиях (кстати, рекордно тяжёлым), и его молекулы содержат ковалентные связи вольфрам-фтор.

Ковалентная связь образуется вместо металлической, если связано очень небольшое число атомов металла (чаще всего два). Например, в ацетате хрома(II) атомы хрома попарно соединены ковалентными связями:
Изображение

В многоатомных катионах ртути $\rm{Hg_2^{2+}}$ и $\rm{Hg_3^{2+}}$ также присутствуют ковалентные связи металл-металл.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 19 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: photon, Toucan, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group