理论为砹物种的存在找到了窗口

理论化学家已经计算出一种独特的三卤素砹应该形成一个可行的结构。由于预测的反应时间很短，科学家们前往实验室证明这种物质是可以被制造出来的。

砹是一种稀有元素，位于第17组中碘元素之下，暂时命名为新重元素tennessine(也称为ununseptium)之上。来尼古拉•加Rémi来自法国南特大学的莫里斯和他的同事们，这种罕见总是意味着研究它的化学性质永远只是一个理论问题。即使有回旋加速器的生产，可用的数据也太少，无法进行常规分析。然而，他们利用量子力学计算预测了一个狭窄的实验域，在这个域中，一个奇异的三元三卤素阴离子IAtBr^{- - - - - -}，可能形成。他们分析了竞争实验的结果，发现这个物种可以存在，甚至在水溶液中占主导地位，其平衡常数非常接近预测的结果。

研究小组指出:“这个体系不仅构成了第一个涉及砹元素的三元三卤物种的例子，而且也是第一个在溶液中占主导地位的三卤物种。”也许最有趣的是，当碘和溴以离子的形式存在时，砹却以零氧化状态存在。了解砹化合物的性质具有根本意义，不仅因为它们可能缺乏类似物，而且因为相对论效应改变了它们的性质。

自20世纪80年代以来，化学中的相对论效应已经为人所知——黄金的“黄色”和水银的室温流动性都是因为电子以相对论速度运动。这些影响现在可以常规地纳入计算。在用这样的理论研究来指导他们的实验之后，研究小组也研究了碘-砹-溴离子的量子力学计算结果。这表明离子似乎是可行的，但实验路线可能限制太多，无法遵循。

“这个小组在过去五六年里进行的计算研究和实验带来了关于砹物种的信息，使我们这些在这一领域的人重新考虑我们认为我们对砹化学的了解，”他说斯科特·威尔伯美国华盛顿大学教授。“了解溶液中的砹物种和参与反应的知识对于推动这一领域的发展至关重要。通过计算来确认预测的物种仍然很困难，但了解可能的物种是非常重要的。”

Trond Saue法国保罗萨巴蒂尔大学(Paul Sabatier University)的教授指出，这是“理论化学家和实验化学家之间的一次非常特殊的合作，探索了这种稀有元素的大部分未知化学性质”。然而，他补充说，南特的团队并不是第一个这样做的人。“它至少回到了。诺贝尔奖得主波普尔以及等腰反应的概念。”此外，该三元化合物还没有在实验中被发现，相反，“实验团队令人信服地表明，他们的竞争实验结果只能通过假设该物种的存在来模拟”。