超原子

✍ dations ◷ 2025-04-03 16:32:46 #超原子

超原子是一个表现出元素的原子性质的原子团簇。钠原子从蒸汽冷却时自然凝结成团簇时优先含有原子个数为（2，8，20，40，58等）的幻数。前两个可以被看作是需要分别填充的第一和第二壳的电子数目。超原子中的自由电子占据整个的原子团外层，而不是分散在单个的原子上。价电子光谱性质及团簇作为整体所具有的化学价态要与相应的原子相似。根据超原子特殊的物理化学特性及潜在的应用价值，有人提出了三维元素周期表的概念。比如TiO、ZrO和WC分别是金属Ni、Pd和Pt的“超级原子”。在过渡金属中掺杂的金属超原子中同时存在近自由电子轨道和局域d轨道，d轨道电子贡献了超原子磁矩，而其他近自由电子使超原子具有高稳定性。化合物具有超卤素（superhalogen）特性用MXk+1−来表示，M代表一个主族(包含氢原子 )或过渡金属原子，X代表一个卤素原子，k代表M原子的最正价。化合物具有超碱金属特性用YMk+1来表示，Y代表一个主族或过渡金属原子，M代表一个碱金属原子，k代表Y原子的最高负价。由于超卤素，超碱金属团簇特殊的氧化还原特性，因此具有合成超原子间形成的分子（supermolecule）这一类新复合物的可能。核心是金属超原子的有机配体金属团簇。

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