خوشه اتمی
From Wikipedia, the free encyclopedia
در شیمی، یک خوشه اتمی (یا به سادگی خوشه) مجموعه ای از اتمها یا مولکولهای متصل است که اندازه متوسطی بین یک مولکول ساده و یک نانوذره دارد. یعنی تا چند نانومتر (nm) قطر دارد. اصطلاح ریز خوشه ممکن است برای مجموعههایی با حداکثر چند اتم استفاده شود.
خوشههایی با تعداد و نوع معین اتمها در یک آرایش خاص، اغلب یک ترکیب شیمیایی خاص در نظر گرفته میشوند و به این ترتیب مورد مطالعه قرار میگیرند. به عنوان مثال، فولرین یک خوشه از ۶۰ اتم کربن است که راس یک بیست وجهی کوتاه را تشکیل میدهد و دکبوران یک خوشه از ۱۰ اتم بور است که تشکیل یک بیست وجهیناکامل را میدهد که احاطه شده توسط ۱۴ هیدروژن اتم است.
این اصطلاح بیشتر برای مجموعههایی استفاده میشود که از چند اتم از یک عنصر یا چند عنصر مختلف تشکیل شدهاند که در یک آرایش سه بعدی به هم متصل شدهاند. فلزات واسطه و عناصر گروه اصلی، خوشههای قوی را تشکیل میدهند.[1] در واقع، در برخی زمینهها، این اصطلاح ممکن است بهطور خاص به یک خوشه فلزی گفته شود که اتمهای هسته آن فلز هستند و حداقل یک پیوند فلزی را شامل میشود. در این حالت، پلی واجد شرایط یک خوشه با بیش از یک اتم فلز و هترونوکلئر یک خوشه با حداقل دو عنصر فلزی متفاوت را مشخص میکند. خوشههای فلزی برهنه فقط دارای اتمهای فلزی هستند، برخلاف خوشههایی با پوسته بیرونی عناصر دیگر. دیگری ممکن است گروههای عاملی مانند سیانید یا متیل باشد که به صورت کووالانسی به اتمهای هسته پیوند دارند. یا بسیاری از آنها لیگاندهایی هستند که با پیوندهای هماهنگی مانند مونوکسید کربن، هالیدها، ایزوسیانیدها، آلکنها و هیدریدها به هم متصل شدهاند.
با این حال، این اصطلاح همچنین برای مجموعههایی استفاده میشود که فاقد فلز هستند (مانند بورانها و کربنها) و اتمهای هسته آنها توسط پیوندهای کووالانسی یا یونی در کنار هم نگه داشته میشوند. همچنین برای مجموعهای از اتمها یا مولکولهایی که توسط پیوند واندروالسی یا پیوندهای هیدروژنی در کنار هم نگه داشته میشوند، مانند خوشههای آب.
خوشهها ممکن است نقش مهمی در انتقال فاز مانند بارش از محلولها، تراکم و تبخیر مایعات و جامدات، انجماد و ذوب، و جذب به مواد دیگر ایفا کنند.[نیازمند منبع]