Una serie de experimentos complicados que involucran uno de los elementos menos entendidos de la Tabla Periódica ha puesto patas arriba algunos principios del mundo científico.
Los investigadores de la Universidad Estatal de Florida descubrieron que la teoría de la mecánica cuántica no explica adecuadamente cómo funcionan los elementos más pesados y raros que se encuentran al final de la tabla. En cambio, otra teoría científica bien conocida, la famosa Teoría de la relatividad de Albert Einstein,ayuda a gobernar el comportamiento de los últimos 21 elementos de la tabla periódica.
Esta nueva investigación se publica en el Revista de la Sociedad Americana de Química .
La mecánica cuántica es esencialmente las reglas que gobiernan el comportamiento de los átomos y explican completamente el comportamiento químico de la mayoría de los elementos de la tabla. Pero, Thomas Albrecht-Schmitt, el profesor de química Gregory R. Choppin en la FSU, descubrió que estas reglasestán algo anulados por la Teoría de la Relatividad de Einstein cuando se trata de los elementos más pesados y menos conocidos de la Tabla Periódica.
"Es casi como estar en un universo alternativo porque estás viendo una química que simplemente no ves en los elementos cotidianos", dijo Albrecht-Schmitt.
El estudio, que tardó más de tres años en completarse, involucró el elemento berkelio, o Bk en la Tabla Periódica. A través de experimentos que involucraron a casi dos docenas de investigadores en todo el campus de la FSU y el Laboratorio Nacional de Campo Magnético Alto de la FSU, Albrecht-Schmitt hizo compuestos de berkelio que comenzaron a exhibir una química inusual.
No estaban siguiendo las reglas normales de la mecánica cuántica.
Específicamente, los electrones no se organizaban alrededor de los átomos de berkelio de la forma en que se organizan alrededor de elementos más ligeros como el oxígeno, el zinc o la plata. Por lo general, los científicos esperarían ver los electrones alineados para que todos miren en la misma dirección. Esto controla cómoel hierro actúa como un imán, por ejemplo.
Sin embargo, estas reglas simples no se aplican cuando se trata de elementos del berkelio y más allá porque algunos de los electrones se alinean en forma opuesta a la forma en que los científicos han predicho durante mucho tiempo.
Albrecht-Schmitt y su equipo se dieron cuenta de que la Teoría de la relatividad de Einstein en realidad explicaba lo que veían en los compuestos de berkelio. Según la Teoría de la relatividad, cuanto más rápido se mueve algo en masa, más pesado se vuelve.
Debido a que el núcleo de estos átomos pesados está altamente cargado, los electrones comienzan a moverse a fracciones significativas de la velocidad de la luz. Esto hace que se vuelvan más pesados de lo normal, y las reglas que generalmente se aplican al comportamiento de los electrones comienzan a romperse.
Albrecht-Schmitt dijo que era "estimulante" cuando él y su equipo comenzaron a observar la química.
"Cuando ves este fenómeno interesante, comienzas a hacerte todas estas preguntas como, por ejemplo, cómo puedes fortalecerlo o apagarlo", dijo Albrecht-Schmitt. "Hace unos años, nadie pensaba que podías hacer un berkelio".compuesto."
El berkelio se ha utilizado principalmente para ayudar a los científicos a sintetizar elementos nuevos como el elemento 117 Tennessine, que se agregó a la tabla el año pasado. Pero se ha hecho poco para comprender qué es el elemento, o varios de sus vecinos en las tablas,solo puede hacer y cómo funciona.
El Departamento de Energía le dio a Albrecht-Schmitt 13 miligramos de berkelio, aproximadamente 1,000 veces más que cualquier otra persona que haya utilizado para estudios de investigación importantes. Para hacer estos experimentos, él y su equipo tuvieron que moverse excepcionalmente rápido. El elemento se reduce a la mitadcantidad en 320 días, momento en el cual no es lo suficientemente estable experimentos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Florida . Original escrito por Kathleen Haughney. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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