EDELGAS ARGON VOOR HET EERST CHEMISCH GEBONDEN TOT H-Ar-F

Finse scheikundigen zijn erin geslaagd om met het edelgas argon een chemische reactie uit te voeren. Daarmee zijn er in het Periodiek Systeem nog maar twee elementen over, helium en neon, waarmee dat nog nooit is gelukt. Hoewel de nu gesynthetiseerde verbinding van een waterstof-, een argon- en een fluoratoom alleen stabiel is zolang de temperatuur lager is dan 250 graden onder nul, vormt de synthese ervan toch een mijlpaal in de scheikunde (Nature, 24 augustus).

Met de ontwikkeling van de quantummechanica werd duidelijk dat de elektronen in een atoom gerangschikt zijn in schillen rond een positief geladen atoomkern. Elke schil kan maar een beperkt aantal elektronen bevatten en als dat aantal is bereikt, ontstaat een energetisch gunstige – en dus stabiele – situatie. In alle edelgassen is de buitenste schil volledig gevuld, zodat ze nauwelijks behoefte hebben om met andere elementen reacties aan te gaan. In de jaren zestig lukte het echter toch om xenon en krypton te laten reageren. Dit zijn grote atomen waarvan de buitenste elektronen niet alleen ver weg zitten van de kern, maar ook worden ze afgeschermd door de meer naar binnen gelegen elektronen. Een sterke oxidator is dan nog net in staat om ze los te krijgen. In het geval van argon lukte dat niet meer, zodat dit heel lang een stabiel element heette te zijn.

De Finnen koelden een gasmengsel van argon en waterstoffluoride af tot enkele graden boven het absolute nulpunt. Daarna bestraalden ze dit (vaste) mengsel met ultraviolet licht. Hierdoor werd het waterstoffluoride gesplitst, waarna de afzonderlijke atomen elk een verbinding aangingen met de argonatomen in de buurt. Dit werd duidelijk aan de hand van infraroodspectra waarmee de trillingen van de atoombindingen in het molecuul aan het licht kunnen worden gebracht. De berekende waarden voor de vibraties van het H-Ar-F kwamen overeen met wat experimenteel was gemeten.

Ook quantumchemische berekeningen wezen uit dat het H-Ar-F-molecuul onder de boven geschetste omstandigheden inderdaad kan bestaan. Dezelfde synthesemethode biedt uitzicht op het maken van soortgelijke verbindingen van helium en neon.