超原子

在化学中，超级原子是任何似乎表现出元素原子某些特性的原子团。

钠原子从蒸汽中冷却后，自然凝聚成团簇，优先包含幻数的原子（2、8、20、40、58 等），每个原子的最外层电子进入包含所有原子的轨道 集群。 在这个新的计数方案中，超原子倾向于以一种允许它们拥有封闭电子壳的方式进行化学行为。

某些铝簇具有超原子特性。 这些铝簇在氦气中作为阴离子生成（Al−_{n with n = 1, 2, 3, … ） 并与含碘气体反应。 当通过质谱法分析时，一种主要反应产物证明是 Al13I−。 这些由 13 个铝原子组成的簇加上一个额外的电子，当它被引入同一气流中时，似乎不会与氧气发生反应，这表明它具有类似卤化物的特性和 40 个自由电子的神奇数字。 这样的簇被称为超卤素。 Al13I− 离子类似于碘化物离子或更好的是溴化物离子。 相关的 Al13I−2 簇的化学行为预计与三碘化物离子类似。}

类似地，已经注意到 Al_{14 个具有 42 个电子的簇（比幻数多 2 个）似乎展示了这些特性 通常采用+2价态的碱土金属。 只有当至少有 3 个碘原子连接到 Al-14 簇时才会发生这种情况，Al14I− 3. 阴离子团簇共有 43 个游动电子，但三个碘原子各自去除一个游动电子，在胶壳中留下 40 个电子。}

通过计算机模拟研究惰性气体原子的原子簇特别容易和可靠，因为两个原子之间的相互作用可以用 Lennard-Jones 势能很好地近似。 其他方法很容易获得，并且已经确定幻数为 13、19、23、26、29、32、34、43、46、49、55 等。

• Al_{7 = 属性类似于锗原子。}
• Al_{13 = 该属性类似于卤素原子，更具体地说，类似于氯。}
  • Al_{13I−x，其中 x = 1–13。}
• Al_{14 = 性质类似于碱土金属。}
  • Al_{14I−x，其中 x = 1–14。}

• Li(HF)3Li = (HF)3 内部导致来自 Li 的 2 个价电子围绕整个分子运行，就好像它是原子核一样。

• Li(NH3)4 = 有一个扩散电子围绕 Li(NH3)4+ 核心运行，即模拟碱金属原子。
• Be(NH3)4 = 有两个扩散电子围绕 Be(NH3)42+ 核心运行，即模拟 He 原子。