El trihidrógeno, o H3 +, es reconocido por muchos científicos como la molécula que hizo el universo. En ediciones recientes de Comunicaciones de la naturaleza y el Revista de física química , investigadores de la Universidad Estatal de Michigan emplearon láseres de alta velocidad para destacar los mecanismos que son clave en la creación de H3 + y su química inusual.
El H3 + prevalece en el universo, la Vía Láctea, los gigantes gaseosos y la ionosfera de la Tierra. También se está creando y estudiando en el laboratorio de Marcos Dantus, profesor universitario distinguido de química y física. Utilizando láseres ultrarrápidos y tecnología inventada porDantus: un equipo de científicos está comenzando a comprender la química de esta molécula icónica.
"Observar cómo las moléculas de H2 en itinerancia evolucionan a H3 + es nada menos que asombroso", dijo Dantus. "Primero documentamos este proceso usando metanol; ahora hemos podido expandir y duplicar este proceso en varias moléculas e identificamos unnúmero de nuevas vías. "
Los astroquímicos ven el panorama completo, observando H3 + y definiéndolo a través de una perspectiva interestelar. Se crea tan rápido, en menos tiempo del que se necesita una bala para cruzar un átomo, que es extremadamente difícil averiguar cómo tres enlaces químicosse rompen y se forman tres nuevos en tan poco tiempo.
Ahí es cuando entran en juego los químicos que usan láseres de femtosegundos. En lugar de estudiar las estrellas con un telescopio, el equipo de Dantus mira literalmente la imagen pequeña. Todo el procedimiento se observa a nivel molecular y se mide en femtosegundos: una millonésima parte deMil millonésima de segundo. El proceso que ve el equipo toma entre 100 y 240 femtosegundos. Dantus lo sabe porque el reloj comienza cuando dispara el primer pulso láser. El pulso láser luego "ve" lo que está sucediendo.
La técnica de dos láser reveló la transferencia de hidrógeno, así como la química de la itinerancia del hidrógeno, que es responsable de la formación de H3 +. Los mecanismos de itinerancia generan brevemente una molécula neutra H2 que permanece en las proximidades y extrae una tercera molécula de hidrógeno para formarH3 +. Y resulta que hay más de una forma en que puede suceder. En un experimento con etanol, el equipo reveló seis vías potenciales, confirmando cuatro de ellas.
Dado que los pulsos de láser son comparables a las ondas de sonido, el equipo de Dantus descubrió una "melodía" que mejora la formación de H3 + y una que desalienta la formación. Al convertir estos pulsos de "forma" en un silbido deslizante, la formación exitosa ocurre cuando la nota comienza en bemoles,sube ligeramente y termina con una inmersión más profunda y descendente. La canción es música para los oídos de los químicos que pueden imaginar muchas aplicaciones potenciales para este avance.
"Estas reacciones químicas son los componentes básicos de la vida en el universo", dijo Dantus. "La prevalencia de moléculas de hidrógeno itinerantes en reacciones químicas de alta energía que involucran moléculas orgánicas e iones orgánicos es relevante no solo para materiales irradiados con láser, sinotambién materiales y tejidos irradiados con rayos X, electrones de alta energía, positrones y más. "
Este estudio revela una química que es relevante en términos de la formación de moléculas orgánicas y de agua en el universo. Los secretos que podría descubrir, desde astroquímicos hasta médicos, son infinitos, agregó.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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