Video
Postoje dva različita oblika molekula vode s gotovo identičnim fizikalnim svojstvima. Naučnici su napokon uspjeli da odvoje ta dva oblika te pokažu da oni mogu imati različitu hemijsku reaktivnost, prenosi “Science Daily”.
Preporučeno
Do tih otkrića su došli istraživači sa Univerziteta u Bazelu i njihove kolege iz Hamburga. Objavili su ih u naučnom časopisu “Nature Communications”.
Iz hemijske perspektive, molekul vode sastoji se od jednog atoma kiseonika povezanog s dva atoma vodonika. Manje je poznato da voda postoji u dva različita oblika (izomera) na molekularnom nivou.
Razlika leži u smjeru nuklearnih spinova dva atoma vodonika. Zavisno od toga jesu li spinovi poravnati u istom ili suprotnom smjeru, postoji orto-voda i para-voda.
Grupa istraživača na čelu s prof. Stefanom Viličom s Odsjeka za hemiju Univerziteta u Bazelu istraživala je kako se ta dva oblika vode razlikuju po hemijskoj reaktivnosti, odnosno sposobnosti hemijskog reagovanja.
Oba izomera imaju gotovo identična fizikalna svojstva, zbog čega njihovo međusobno razdvajanje predstavlja veliki izazov. U novom istraživanju razdvajanje je omogućio metod zasnovan na električnim poljima.
Pomoću tog pristupa, istraživači su uspjeli pokrenuti kontrolisane reakcije između presortiranih izomera vode i ultra hladnih jona diazenila (“protoniranog azota” N2H+) u stupici. Tokom tog postupka, diazenilov jon premješta svoj proton u molekulu vode.
Povećana reaktivnost
U studiji je dokazano da para-voda reaguje oko 25 odsto brže od orto-vode. To se može objasniti činjenicom da nuklearni spin takođe utiče na rotaciju molekula vode, stoga među reakcijskim partnerima postoje različite sile privlačenja.
Para-voda snažnije privlači svog reakcijskog partnera od orto-vode, što dovodi do povećane hemijske reaktivnosti. Kompjuterske simulacije su potvrdile te rezultate.
Istraživači su u svojim eksperimentima radili s molekulima na veoma niskim temperaturama, blizu apsolutne nule (oko -273°C). To predstavlja idealne uslove za preciznu pripremu pojedinih kvantnih stanja i određivanje energetskog sadržaja molekula te izazivanje kontrolisane reakcije među njima.
“Što bolje kontrolišete stanja molekula uključenih u hemijsku reakciju, bolje ćete moći istražiti i razumjeti temeljne mehanizme i dinamiku reakcije”, objašnjava Vilič, prenosi Indeks.
