Química: ¿Cuántos grados electrónicos de libertad tiene el argón?

No estoy seguro de lo que “realmente quieres decir” con grados electrónicos de libertad. Pero, recientemente, escribí sobre la Química del argón. ¡Y espero que esto te ayude con tu búsqueda!

Mi respuesta a esta pregunta se separará en dos partes:

I) Inicialmente describiré un poco de lo que podría llamarse interacción entre el átomo de argón y las diferentes moléculas: formación de complejos de van der Walls que contienen argón.

II) ¡Un poco de lo que realmente podríamos llamar moléculas que contienen átomos de argón, involucrando algún tipo de enlace químico entre los átomos internos!

1) Hasta donde estoy familiarizado, la detección de complejos de van der Walls que contienen argón (y otros átomos de gases nobles) comenzó en los años 70. En particular, la comunidad de Espectroscopía y Fotoquímica siguió con gran entusiasmo la investigación en el grupo del Prof. Donald Levy de la Universidad de Chicago. Si desea detalles, verifique las referencias de: R. Smalley, L. Wharton y D. Levy, especialmente sobre técnicas de expansión de boquillas supersónicas y todo tipo de complejos de van der Walls. Algunas referencias se enumeran a continuación:

1) Ar – Tetrazina

http://aip.scitation.org/doi/abs…

2) Ar – C2H4

http://aip.scitation.org/doi/abs…

3) Ar – Glioxal; Él – glioxal

http://aip.scitation.org/doi/10….

4) Él – I2

http://aip.scitation.org/doi/abs…

Algunos de mis favoritos eran los complejos de van der Walls que involucraban la molécula de benceno y los átomos de gases nobles “arriba” y “debajo” del plano del anillo de benceno.

El trabajo del grupo de Chicago usó principalmente técnicas espectroscópicas inducidas por láser para caracterizar los parámetros electro-vibrónicos de estos complejos, ¡e incluso su fotoquímica!

Rick Smalley era el becario postdoctoral de este grupo en ese momento. Más tarde, tomó un puesto en la Universidad de Rice (Houston, TX) y ganó el Premio Nobel de Química en 1996 por su trabajo en la detección y caracterización de la molécula C60 y sus derivados (Bucky Balls y similares).

Además del grupo de Levy, muy activo en el área de los complejos de van der Walls en los años 70 y 80 fue el grupo del Prof. W. Klemperer en Harvard. Utilizaron una técnica diferente (llamada Espectroscopía de resonancia eléctrica de haz molecular) para detectar y caracterizar los complejos de van der Walls. Algunos de estos complejos también contenían argón.

http://pubs.rsc.org/-/content/ar…

En términos simples, la configuración electrónica de los átomos de argón no está (NORMALMENTE) dispuesta a compartir (formando un enlace covalente), donar o recibir (formando un enlace iónico o interacción de transferencia de carga) con otros átomos o moléculas. Sin embargo, en presencia de campos eléctricos moleculares (de ciertas moléculas, especialmente las que tienen electrones pi, como el benceno y el etileno), la “nube electrónica” del átomo de Ar puede obtener una “polarización inducida”, distribución de carga electrónica asimétrica, que resulta en las fuerzas de dispersión de Londres, la razón principal de la formación de estos complejos de van der Walls.

Los años 70 también fueron tiempos emocionantes para el uso de láser para diagnosticar e inducir reacciones químicas. Los más populares en ese momento eran el láser N2 – Laser, el Ruby – Laser, el láser Nd – YAG. Pero, de repente, comenzamos a ser conscientes de lo que se llamaban láseres Excimer (para excitadores): Ar2, Xe2, Kr2 y otros. Alguien puede pensar ahora: “Espere un momento, Sr. Torres o Dr. T, ¿me está diciendo que estos láseres involucran transiciones de moléculas que contienen solo átomos de gases nobles? Pensé que estas especies no deberían existir … “Mi respuesta:” ¡Sí, sí existen! ¡Pero no puede empacarlos, ponerlos dentro de una botella, ya sea en estado líquido o gaseoso! ¡Y la explicación de todo esto es que estas especies de dímeros existen en un estado unido (estados rotativos, vibratorios distinguidos) en el estado excitado! En lo que se suponía que era su estado de energía más bajo, ¡estas moléculas se disocian de los átomos individuales! A continuación se muestra una representación del suelo y el primer estado excitado de una de estas moléculas.

Encuentre más detalles en el siguiente enlace:

https://www.findlight.net/blog/2…

Finalmente, otras moléculas que exhiben estados excitados unidos y “estados fundamentales” disociativos, y contienen átomos de gases nobles en su estructura, son XeCl, KrF, ArF. Estos son en realidad complejos excitados y, rigurosamente, deben denominarse Complejo excitado o Exciplex. Sin embargo, el nombre Excimer se hizo cargo de la estricta nomenclatura. Uno de los más populares de este grupo es el KrF, comúnmente utilizado para la cirugía ocular. A continuación se presenta una tabla con algunas de las especies químicas a partir de las cuales se ha observado el efecto láser.

Desde el punto de vista químico, los dímeros (Ar2, Kr2) se forman debido a una configuración de intercambio de electrones (de forma covalente) mientras que los complejos excitados (KrF, ArF) en sus estados excitados son altamente polares, casi iónicos, con la nube electrónica distorsionado en la dirección del átomo de halógeno.

Espero que esto te haya dado una idea de lo que llamarías el comportamiento Químico de los átomos de Ar (pero no solo estos, la Química de los átomos de Gas Noble en general).