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25/Dic/04
Nueva técnica permitiría ver el movimiento de los electrones en reacciones químicas Una nueva técnica de obtención de imágenes permitiría captar la forma de los orbitales más externos de las moléculas durante una reacción química. Si bien por ahora sólo se experimentó con moléculas de nitrógeno, los responsables (científicos canadienses y japoneses) son optimistas respecto a la generalización del método. (Nature) En Química, todo se basa en el movimiento de los electrones. Cada reacción muda una nube cuántica de electrones de un lugar a otro. Por este motivo, una nueva técnica develada en estos días que permite tomar fotos de estas nubes podría revolucionar nuestro entendimiento de la smoléculas que nos rodean. "Este desarrollo marca una nueva época en nuestro entendimiento de la química —dijo Jonathan Underwood, físico de la Universidad Abierta Milton Keynes, del Reino Unido—. Esta técnica es un importante logro porque, por primera vez, permite que los físicos puedan grabar imágenes tridimensionales de los orbotales de electrones en la smoléculas."
Las moléculas se forman cuando los átomos se agrupan, pegéndose a través de electrones que se difunden en los orbitales, los cuales definen el área donde el electrón puede ser encontrado más probablemente. Cuando estas moléculas reaccionan, los electrones cambian sus lealtades entre diferentes átomos y también cambia la forma de los orbitales moleculares. Es esto lo que sostiene toda la química. "La capacidad de observar un orbital molecular realmente puede tomar a mucha gente por sorpresa", dijo David Villeneuve, físico del National Research Council del Steacie Institute for Molecular Sciences de Canadá, en Ottawa. Villeneuve fue parte de la colaboración entre canadienses y japoneses que inventaron el método, que se describe en el número de esta semana de Nature. La técnica de imágenes usa pulsos de láser extremadamente cortos para ionizar brevemente un electrón fuera de la molécula de nitrógeno, uqe no es otra cosa que dos átomos de nitrógeno unidos. A medida que regresan, los electrones emiten luz que puede interferir con el pulso de láser de formas diferentes, dependiendo de la ubicación del electrón y de dónde pegue el pulso láser en la molécula. La medición de esta interferencia para miles de ionizaciones permite a los científicos reconstruir la forma del orbital electrónico más externo del nitrógeno. Esto produce una imagen difusa, según explicó Villeneuve, como una nube de moscas fotografiada con alta exposición. El electrón es arrancado de su posición por el campo eléctrico oscilante del pulso láser. Estos ciclos del campo de alto a bajo y de nuevo a alto cada dos femtosegundos (2x10 elevado a la menos 15 segundos), lo que es lo suficientemente rápido para captar electrones que vagan durante las reacciones químicas. "Esta técnica podría permitirte ver cómo se reacomodan los electrones a medida que los átomos se aproximan", dijo Villeneuve. |
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