N2 inajulikana tu muundo wa upande wowote na thabiti (allotrope) wa nitrojeni. Mchanganyiko wa upande wowote N3 na N4 ziliripotiwa mapema lakini hazikuweza kutengwa kwa sababu ya ukosefu wa utulivu uliokithiri. Watafiti sasa wamefaulu katika usanisi wa joto la kawaida la hexanitrogen (N6), alotropu mpya isiyo na upande ya nitrojeni ambayo wangeweza kunasa katika matrices ya argon katika 10K. Mchanganyiko wa N6 ilithibitishwa spectroscopically na allotrope mpya ilionyeshwa kuwa thabiti. Mmenyuko wa mtengano ulikuwa wa hali ya juu kwa kutolewa kwa kiwango kikubwa cha nishati ikipendekeza utumizi unaowezekana kama teknolojia ya uhifadhi wa nishati kulingana na hitaji la joto la nitrojeni kioevu. Licha ya hili, utayarishaji wa alotropu mpya thabiti, isiyo na upande wa nitrojeni ni maendeleo muhimu katika kemia.
Alotropu ni aina tofauti za kimuundo za kipengele kinachotokana na namna tofauti ya uunganishaji wa atomi za kipengele kimoja. Wana mali tofauti kulingana na muundo wao na hawana malipo yoyote yaliyopo katika fomu zisizo za kawaida. Kwa mfano, almasi, grafiti, na graphene ni neutral, alotropes imara ya kaboni. Vivyo hivyo na O2 na O3 (ozoni) alotropu ya oksijeni.
Vipi kuhusu aina zisizo na upande, za miundo ya nitrojeni? Mzee mzuri N2 inajulikana tu alotropu thabiti ya nitrojeni. Alotropu zingine mbili zisizo na upande N3 na N4 ziliripotiwa mapema mwaka wa 1956 na 2002 mtawalia lakini hazikuweza kutengwa kwa sababu ya ukosefu wa utulivu uliokithiri.
Wanakemia sasa wamefanikiwa kusanisi C2h- ulinganifu wa hexanitrogen (C2h-N6) kwa joto la chumba. [C2h ulinganifu ni aina ya kawaida ya ulinganifu inayozingatiwa katika ulimwengu wa kemikali. AC2h-molekuli ya ulinganifu ina mhimili wa mzunguko wa mara mbili (C2) na ndege ya kioo ya usawa (σh)].
Hexanitrogen (N6), alotropu mpya ya nitrojeni isiyo na upande wowote iliundwa kwa joto la kawaida kupitia mmenyuko wa awamu ya gesi ya klorini (Cl2) au bromini (Br2) na azide ya fedha (AgN3) chini ya shinikizo lililopunguzwa. Hii ilifuatiwa na mtego wa cryogenic katika matrices ya argon saa 10 Kelvin. Watafiti pia waliweza kuandaa hexanitrogen katika fomu safi kama filamu katika 77 Kelvin (kiwango cha kuchemsha cha nitrojeni kioevu).
Hexanitrogen (N6) hivyo iliyotayarishwa katika maabara ilikuwa na sifa ya spectroscopically na ilionyeshwa kuwa imara.
Inapooza, hexanitrogen (N6) hugawanyika katika N2 molekuli. Mmenyuko huo ni wa hali ya juu kwa kutolewa kwa kcal 185.2 kwa mole ya nishati, ambayo ni mara 2.2 na 1.9 zaidi ya nishati iliyotolewa wakati wa mtengano wa TNT na HMX kwa uzito. Kwa sababu ya kutolewa kwa nishati kubwa kama hiyo kwenye mtengano, hexanitrogen (N6) inaweza kuwa nyenzo safi ya kuhifadhi nishati, hata hivyo hiyo itahitaji kuweka hexanitrogen katika halijoto ya nitrojeni kioevu chini ya 77K ambayo inaweza isifanye kazi vizuri kwa teknolojia ya kuhifadhi nishati.
Licha ya matumizi yoyote ya siku zijazo, utayarishaji wa halijoto ya chumba cha alotropu hii mpya ya molekuli ya nitrojeni ambayo inaweza kunaswa katika mpangilio wa cryogenic ni maendeleo makubwa katika kemia.
***
Marejeo:
- Qian, W., Mardyukov, A. & Schreiner, PR Maandalizi ya allotropu ya nitrojeni ya nitrojeni isiyo na nitrojeni C2h-N6 . Nature 642, 356–360 (2025). Iliyochapishwa: 11 Juni 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}