Gases nobres têm a reputação de serem elementos inertes e não reativos, mas há mais de 60 anos Neil Bartlett demonstrou a primeira maneira de ligar xenônio. Ele criou XePtF 6, um sólido amarelo alaranjado. Como é difícil cultivar cristais suficientemente grandes que contenham gases nobres, algumas de suas estruturas — e, portanto, funções — permanecem elusivas. Agora, pesquisadores examinaram com sucesso minúsculos cristais de compostos de gases nobres. Eles relatam estruturas de múltiplos compostos de xenônio na ACS Central Science.

Desde a descoberta de Bartlett, que é comemorada com um Marco Histórico Químico Internacional, centenas de compostos de gases nobres foram sintetizados, e algumas estruturas cristalinas foram caracterizadas por difração de raios X de cristal único.

No entanto, cristais contendo gases nobres são tipicamente sensíveis à umidade do ar. Essa propriedade química os torna altamente reativos e desafiadores de manusear, exigindo técnicas e equipamentos especiais para cultivar cristais grandes o suficiente para análise de difração de raios X. Portanto, estruturas detalhadas daquele primeiro composto de xenônio e de vários outros compostos contendo gases nobres têm iludido os pesquisadores.

Recentemente, outra técnica — difração de elétrons 3D — revelou as estruturas de pequenos cristais em nanoescala. Esses cristalitos são estáveis no ar, mas a técnica não foi amplamente aplicada a compostos sensíveis ao ar. Então, Lukáš Palatinus, Matic Lozinšek e colegas queriam testar a difração de elétrons 3D em cristalitos de compostos contendo xenônio.

Os pesquisadores sintetizaram três compostos de difluoreto de xenônio–tetrafluoreto de manganês, obtendo cristais vermelhos individuais e pós cristalinos rosa. As amostras foram mantidas estáveis primeiro resfriando um suporte com nitrogênio líquido , adicionando a amostra e então cobrindo o suporte cheio com múltiplas camadas protetoras durante a transferência para um microscópio eletrônico de transmissão.

A equipe mediu os comprimentos e ângulos de ligação xenônio-fluoreto (Xe–F) e manganês-fluoreto (Mn–F) para cristalitos de tamanho nanométrico no pó cristalino rosa usando difração de elétrons 3D. Então as estruturas foram comparadas aos resultados que a equipe obteve nos cristais maiores, de tamanho micrométrico, vermelho-vinho, por difração de raios X de cristal único. Os dois métodos estavam em boa concordância, apesar de pequenas diferenças, de acordo com os pesquisadores, e os resultados mostraram que as estruturas eram: