Ciencia1.com - Ciencia y Tecnología - Ciencia, tecnología, educación y Libertad. Noticias y artículos de ciencia y tecnología, videos e imágenes, blogs de Ciencia y tecnología, directorio y enlaces. Recursos, reportajes, guas, biografías y notas de ciencia y tecnología
Directorio|Noticias|Artículos|Videos|Imágenes|Blog|Libros|Exposiciones    
Traducir/translate:






Noticias | Naturales | Química

Detectan colisiones anómalas en una conocida reacción química

Una investigación internacional, en la que ha participado la española Universidad Complutense de Madrid, presenta en la revista Science algunas anomalías de una reacción elemental en química: la que ocurre entre el hidrógeno y el deuterio.

Publicado: Viernes, 7/12/2012 - 20:42  | 1555 visitas.

Imagen: Ecuador Ciencia
Bookmark and Share

Tamaño: Letras NormalesLetras MedianasLetras Grandes

Mediante cálculos cuánticos, los científicos han podido explicar las extrañas colisiones que se producen entre las moléculas.

Los científicos de la Universidad Complutense de Madrid y otros centros internacionales han desentrañado los mecanismos de colisión entre el hidrógeno (H) y el deuterio (D, un isótopo del hidrógeno con prácticamente el doble de su masa). En concreto, el intercambio isotópico H+D2 para dar HD+D, donde se producen colisiones ‘anómalas’.

Esta reacción ha jugado un papel fundamental en el estudio de la dinámica de reacciones químicas y, a pesar de su aparente simplicidad, es un paradigma y banco de pruebas para los químicos. Ahora, los investigadores han observado en qué direcciones del espacio salen despedidos los productos (HD y D) y en qué ‘estado cuántico rotacional’ lo hacen. De esta forma han podido analizar el mecanismo de reacción.

Los experimentos se realizaron en la Universidad de Stanford (utilizando haces moleculares y un sistema de láseres) a una energía de colisión de 1,97 eV (equivalente a la energía media térmica en colisiones a 15.000 K), con la que se producía HD en estados ‘vibracionalmente muy excitados’.

Cuando se medía cómo salían dispersadas las moléculas de HD en estos estados se observó algo sorprendente que violaba la regla: cuanto mayor era la excitación rotacional mayor era el ángulo de dispersión (más ‘hacia atrás’ se iban).

Lo habitual es que, como ocurre con las bolas de billar, las colisiones frontales den lugar a productos que emergen en la dirección opuesta a la incidente, mientras que las de ‘refilón’ los envíen más o menos perpendiculares a la incidente.

Para desentrañar el misterio, y comprobar el origen de este efecto, se llevaron a cabo cálculos cuánticos rigurosos en una superficie de potencial muy precisa para simular los experimentos, siendo ambos resultados coincidentes.

Con el fin de determinar si este efecto tenía un origen puramente cuántico, se llevaron a cabo, además, cálculos más ‘clásicos’ en los que el movimiento de los núcleos se considera que sigue el comportamiento de la mecánica newtoniana. Aunque de manera aproximada, estos cálculos tenían el mismo patrón que los resultados cuánticos exactos, descartando, por tanto, efectos puramente cuánticos.

La razón que se propone para explicar la discrepancia es, según los investigadores, la siguiente: "Para producir HD vibracionalmente excitado se requiere sobrepasar una barrera centrífuga a lo largo del camino de reacción, por lo que sólo aquellas colisiones que se producen con bajos parámetros de impacto son efectivas para dar lugar a la reacción".

Al aumentar la energía rotacional de los productos, las moléculas de HD formadas salen con una energía de traslación ínfima (toda la energía es interna), y la barrera centrífuga se hace mayor haciendo que sólo parámetros de impacto muy bajos den lugar a la reacción.

Pero parámetros de impacto bajos dan lugar a colisiones frontales en las que los productos salen dispersados en la dirección opuesta a la incidente. Así, al aumentar la excitación rotacional de los productos las moléculas de HD salen cada vez más en la dirección opuesta a la del átomo H incidente. (Fuente: Universidad Complutense de Madrid)

Noticia publicada en Noticias de la Ciencia

Categorías

» Agregar Enlace
Aplicaciones Bibliotecas Bioquímica Bitácoras Centros de Información
Ciencia de Superficies Constantes Químicas Cromatografía Diccionarios Directorios
Educación y Formación Electroquímica Empresas Espectrometría de Masas Espectroscopía
Eventos Experimentos Físicoquímica Fotoquímica Historia de la Química
Imágenes Ingeniería Química Institutos Instrumentos Investigación
Laboratorios Medios Museos Organizaciones Química Analítica
Química Atmosférica Química Clínica Química Computacional Química Forense Química Inorgánica
Química Medioambiental Química Orgánica Quimica Teórica Químicos Quimiometría
Reacciones Químicas Seguridad e Higiene Software Sustancias Químicas

Enlaces a sitios

'Martindale's Virtual Chemistry Centre'
'Martindale's Virtual Chemistry Centre'
Idioma: English / English
About.com: Chemistry
features articles, guides, links, and other chemistry resources.
Idioma: English / English
About.com: Chemistry
presents articles, links, and a chat room.
Idioma: English / English
Chem Sources
Chem Sources
Idioma: English / English
Chemical Engineering & Materials Science Michigan State University
Chemical Engineering and Materials Science at MSU merged in 2001, bringing exciting changes to two excellent degree programs, including new opportunities in microelectronics, biomaterials, environmentally friendly materials, and nanotechnology.
Idioma: English / English
ChemInfo - Chemical Information Sources
ChemInfo - Chemical Information Sources
Idioma: English / English
Chemistry Guide
Chemistry Guide
Idioma: English / English
Chemistry Home
student links to chemistry topics at 6th & 7th form level.
Idioma: English / English
Chemistry in Africa
Chemistry in Africa
Idioma: English / English
Chemistry in Latinamerican Countries
Chemistry in Latinamerican Countries
Idioma: English / English


Noticias



Imágenes

 


Videos

 


Artículos


Entradas


Libros

 



Home Atrás Arriba


Estamos en:
 Blogalaxia
 Directory of Science Blogs
 

 
Ciencia1.com:
2022 Ciencia1.com - Ciencia y Tecnología. Permitida la reproducción siempre que se señale la fuente y enlace correspondiente a cada material info@ciencia1.com