Ένα από τα 3 πιο δημοφιλή άρθρα του 2018 της κατηγορίας “Αtoms, Μolecules, and Clusters” του περιοδικού Journal of Chemical Physics

Η ερευνητική εργασία του Αποστόλου Καλέμου, επικούρου καθηγητού του εργαστηρίου Φυσικοχημείας, φέρουσα τίτλον The nature of the chemical bond in Be₂⁺, Be₂, Be₂⁻, and Be₃ δημοσιευθείσα στο The Journal of Chemical Physics 145, 214302 (2016) (https://doi.org/10.1063/1.4967819) επελέγη ως μία εκ των τριών πιο δημοφιλών εργασιών στην κατηγορία Atoms, Molecules, and Clusters του εν λόγω περιοδικού (https://aip-info.org/t/1XPS-5NRAM-7BCAPVTLAC/cr.aspx).

Η ανακοίνωσις του περιοδικού έχει ως ακολούθως Highly Cited Research from The Journal of Chemical Physics. The articles featured below are some of the most influential articles from the last two years in JCP. They have been made free to download and share for a limited time.

Η χημεία είναι ένα παιχνίδι όπως το παζλ με δομικά στοιχεία τα άτομα του περιοδικού πίνακος. Εν αντιθέσει όμως με το παζλ οι δομικοί λίθοι της χημείας μπορούν να συνθέσουν μία απειρία ενώσεων, στο παζλ όμως έχουμε μία και μόνον μία δομή. Αυτό οφείλεται στο ότι τα άτομα δεν είναι άκαμπτες οντότητες δίχως εσωτερική δομή αλλά κβαντικές οντότητες με μία απειρία διεγερμένων καταστάσεων. Σε αυτές ακριβώς τις κβαντικές καταστάσεις οφείλεται ο πλούτος και η πολυπλοκότητα της χημείας. Όλη η οργανική χημεία οφείλεται στην ⁵S(2s¹2p³)  ατομική κατάσταση του ατόμου του άνθρακος (όρα π.χ. το άρθρο του W. Heitler στο International Journal of Quantum Chemistry, https://doi.org/10.1002/qua.560010104).

Στην περίπτωση του Be(1s²2s²) μπορεί κάποιος να αναρωτηθή πως είναι δυνατόν ένα άτομο με δομή ευγενούς αερίου να είναι μέταλλο με σημείον τήξεως ~1300 °C; Πως εν τέλει σχηματίζεται το διατομικό μόριο Be₂ το οποίον ενώ έχει μελετηθεί εκτενώς εν τούτοις δεν είναι γνωστός ο λόγος για τον οποίον τα δύο άτομα σχηματίζουν μία ενεργειακά σταθερή δομή; Στην εν λόγω εργασία δείξαμε ότι τόσο στο διατομικό Be₂ όσο και στο τριατομικό Be₃ τα άτομα του Be ενώνονται μεταξύ των διότι έχουν διεγερθεί στην ³P(2s¹2p¹) ατομική κατάσταση και μπορούν να σχηματίσουν χημικούς δεσμούς. Σχηματικώς μπορούμε να τους παραστήσουμε ως εξής

Στο διατομικό μόριο υπάρχουν δύο σίγμα δεσμοί ενώ στο τριατομικό απλοί σίγμα δεσμοί μεταξύ των διεγερμένων ατόμων Be. Επί πλέον η ύπαρξις του ανιόντος Be₂^– οφείλεται ακριβώς σε αυτήν την διεγερμένη ³P(2s¹2p¹) κατάσταση του ατόμου. Ειδεμή δεν μπορεί να εξηγηθεί πως ένα άτομο, Be(1s²2s²), με δομή ευγενούς αερίου ενώνεται με το ανύπαρκτον ανιόν του!