हेक्सानाइट्रोजन (N6): नाइट्रोजन का एक नया उदासीन अपरूप

N₂ नाइट्रोजन का एकमात्र ज्ञात उदासीन और स्थिर संरचनात्मक रूप (एलोट्रोप) है। उदासीन नाइट्रोजन का संश्लेषण₃ और एन₄ पहले भी रिपोर्ट किए गए थे, लेकिन अत्यधिक अस्थिरता के कारण उन्हें अलग नहीं किया जा सका। शोधकर्ताओं ने अब कमरे के तापमान पर हेक्सानाइट्रोजन (N) के संश्लेषण में सफलता प्राप्त की है।₆), नाइट्रोजन का एक नया उदासीन अपरूप जिसे वे 10K पर आर्गन मैट्रिक्स में ट्रैप कर सकते थे। N का संश्लेषण₆ स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से पुष्टि की गई और नए अपरूप को स्थिर पाया गया। अपघटन अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी थी जिसमें बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त हुई, जिससे द्रव नाइट्रोजन के तापमान की आवश्यकता के अधीन ऊर्जा भंडारण तकनीक के रूप में इसके संभावित अनुप्रयोग का संकेत मिलता है। इसके बावजूद, नाइट्रोजन के एक नए स्थिर, उदासीन अपरूप का निर्माण रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण प्रगति है।   

अपररूप किसी तत्व के विभिन्न संरचनात्मक रूप होते हैं जो एक ही तत्व के परमाणुओं के बीच विभिन्न प्रकार के बंधनों के परिणामस्वरूप बनते हैं। उनकी संरचना के आधार पर उनके गुण अलग-अलग होते हैं और वे आवेश-निरपेक्ष होते हैं तथा अमूलक रूपों में मौजूद होते हैं। उदाहरण के लिए, हीरा, ग्रेफाइट, आदि। graphene कार्बन के उदासीन, स्थिर अपरूप हैं। O भी ऐसा ही है₂ और ओ₃ (ओजोन) ऑक्सीजन के अपरूप.  

नाइट्रोजन के तटस्थ, स्थिर संरचनात्मक रूपों के बारे में आपका क्या विचार है? अच्छा पुराना नाइट्रोजन₂ नाइट्रोजन का एकमात्र ज्ञात स्थिर अपरूप है। दो अन्य उदासीन अपरूप N₃ और एन₄ 1956 और 2002 में भी इनकी रिपोर्ट की गई थी, लेकिन अत्यधिक अस्थिरता के कारण इन्हें अलग नहीं किया जा सका।  

रसायनज्ञों ने अब सफलतापूर्वक C का संश्लेषण कर लिया है_2h-सममित हेक्सानाइट्रोजन (C_2h-N₆) कमरे के तापमान पर। [सी_2h सममिति, रासायनिक जगत में देखी जाने वाली सममिति का एक सामान्य रूप है।_2h-सममित अणु में दो गुना घूर्णन अक्ष (C2) और एक क्षैतिज दर्पण विमान (σh) होता है]।   

हेक्सानाइट्रोजन (N₆), नाइट्रोजन के नए उदासीन अपरूप को कम दाब पर क्लोरीन (Cl2) या ब्रोमीन (Br2) और सिल्वर एजाइड (AgN3) की गैस-प्रावस्था अभिक्रिया द्वारा कमरे के तापमान पर संश्लेषित किया गया। इसके बाद 10 केल्विन पर आर्गन मैट्रिक्स में क्रायोजेनिक ट्रैपिंग की गई। शोधकर्ता 77 केल्विन (द्रव नाइट्रोजन का क्वथनांक) पर फिल्म के रूप में शुद्ध रूप में हेक्सानाइट्रोजन तैयार करने में भी सफल रहे।  

हेक्सानाइट्रोजन (N₆) इस प्रकार प्रयोगशाला में तैयार किया गया, जिसका स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से लक्षण-निर्धारण किया गया तथा यह प्रदर्शित किया गया कि यह स्थिर है।  

अपघटन पर, हेक्सानाइट्रोजन (N₆) तीन N में टूट जाता है₂ अणु। यह अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, जिसमें प्रति मोल 185.2 किलो कैलोरी ऊर्जा निकलती है, जो भार के अनुसार TNT और HMX के अपघटन पर निकलने वाली ऊर्जा से क्रमशः 2.2 और 1.9 गुना अधिक है। अपघटन पर इतनी अधिक ऊर्जा निकलने के कारण, हेक्सानाइट्रोजन (N₆) एक आशाजनक स्वच्छ ऊर्जा भंडारण सामग्री हो सकती है, हालांकि इसके लिए हेक्सानाइट्रोजन को 77K से नीचे तरल नाइट्रोजन तापमान पर रखने की आवश्यकता होगी, जो ऊर्जा भंडारण-प्रौद्योगिकी के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है।  

भविष्य में किसी भी अनुप्रयोग के बावजूद, नाइट्रोजन के इस नए उदासीन आणविक अपरूप को कमरे के तापमान पर तैयार करना, जिसे क्रायोजेनिक सेटिंग में फंसाया जा सकता है, रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण विकास है।  

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सन्दर्भ:  

1. कियान, डब्ल्यू., मार्ड्यूकोव, ए. और श्राइनर, पी.आर. एक तटस्थ नाइट्रोजन एलोट्रोप हेक्सानाइट्रोजन की तैयारी C2एच-एन6. प्रकृति 642, 356–360 (2025). प्रकाशित: 11 जून 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09032-9 

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