xxiii πανελληνιο ÏƒÏ Î½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ Ï†Ï ÏƒÎ¹ÎºÎ·Ï‚ στερεας καταστασης & επιστημης ...

ακολουθία συμφωνεί πλήρως με τα αναμενόμενα φάσματα. Μετά από έξι ημέρες, η κορυφή με m/z 157.0 αυξάνεται
σημαντικά. Τα παραπάνω αποτελέσματα οδηγούν στο συμπέρασμα ότι σε θερμοκρασία δωματίου τα ανιόντα [Ge 4 S 10 ] 4-
υδρολύονται μερικώς δίνοντας τα ανιόντα [Ge(OH) 3 S] - σύμφωνα με την αντίδραση:
[Ge 4 S 10 ] 4- + 12Η 2 Ο → 4[Ge(OH) 3 S] - + 6H 2 S (1)
Στο σημείο αυτό είναι σημαντικό να τονιστεί ότι τα ανιόντα [Ge(OH) 3 S] - ταυτοποιούνται για πρώτη φορά. Επομένως τα
συγκεκριμένα ανιόντα είναι πολύ πιθανόν να αποτελούν δομικές μονάδες των μεσοδομημένων στερεών που
παρασκευάζονται χρησιμοποιώντας ως πρόδρομες ενώσεις άλατα των ανιόντων [Ge 4 S 10 ] -4- . Πολύ πρόσφατα ο Bensch 5 και οι
συνεργάτες του δημοσίευσαν την σύνθεση κρυσταλλικών στερεών στα οποία για πρώτη φορά τα ανιόντα [GeO 3 S] 4-
αποτελούν δομικές ομάδες ανόργανου σκελετού.
Στη συνέχεια μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας. Στο σχήμα 2 φαίνονται συγκριτικά τα φάσματα υδατικού
διαλύματος της ένωσης (TMA) 4 Ge 4 S 10 μετά από θέρμανση στους 80 ο C σε διάφορα χρονικά διαστήματα. Επίσης, αντίστοιχο
διάλυμα παρασκευάστηκε σε συνθήκες αζώτου με στόχο την μελέτη της επίδρασης του ατμοσφαιρικού οξυγόνου στην
αντίδραση υδρόλυσης (1).
78
50
614.4
614.4
α
0
10
5
157.0
139.0
276.8
β
0
6
156.9
276.8
γ
0
100
50
614.3
δ
0
53
20
0
20
10
137.1 156.9
614.3
ε
στ
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Σχήμα 2. Φάσμα μάζας της ένωσης (TMA) 4 Ge 4 S 10 σε απιονισμένο νερό με θέρμανση στους 80 0 C, α: t=0, β : t=1ώρα , γ:
t=12 ώρες, δ : t=0 (υπό συνθήκες αζώτου), ε : t=1ώρα (υπό συνθήκες αζώτου), στ : t=12 ώρες (υπό συνθήκες αζώτου).
Για τα διαλύματα εκτεθειμένα σε αέρα, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η κορυφή με m/z 614.4 που αντιστοιχεί στο
ανιόν [Ge 4 S 10 ] 4- εξαφανίζεται και οι κορυφές με μάζες m/z 276.8 και 157 ([Ge(OH) 3 S] - ) εμφανίζονται ακόμη και με μία ώρα
θέρμανσης. Σε συνθήκες αζώτου τα ανιόντα [Ge 4 S 10 ] 4- είναι αρκετά πιο σταθερά και απαιτείται παρατεταμένη θέρμανση για
την μερική υδρόλυση τους. Από τα παραπάνω αποτελέσματα γίνεται φανερό ότι η παρουσία οξυγόνου καταλύει την
υδρόλυση των [Ge 4 S 10 ] 4- σύμφωνα με την αντίδραση (1).
Τα παραπάνω αποτελέσματα πιστοποιούν, ότι η τεχνική ES-MS μπορεί να εφαρμοστεί για τον ειδοπροσδιορισμό
και ταυτοποίηση χημικών ειδών σε διαλύματα ενώσεων μετάλλου-χαλκογονιδίου παρέχοντας την δυνατότητα ανίχνευσης
νέων ειδών τα οποία είναι πολύ δύσκολα να ταυτοποιηθούν με άλλες τεχνικές.
Αναφορές
[1] MacLachlan, M. J.; Coombs, N.; Ozin, G. A., Nature 1999, 397, 681-684
[2] Rangan, K. K.; Trikalitis, P. N.; Bakas, T.; Kanatzidis, M. G. Chem. Commun, 2001, 809-810
[3] P. N. Trikalitis, K.K. Rangan and M. G. Kanatzidis, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124 (11), 2604-2613.
[4] B. Krebs, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1983, 22, 113-134
[5] D. Pitzschke, J. Wang, R. D. Hoffmann, R.Pottgen, and W. Bensch, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1305-1308
48