Mutlak Sıfıra Yakın Kimyasal Reaksiyonların Kontrol Edilmesi
Kimyacılar, mutlak sıfırın hemen üzerinde bir kimyasal reaksiyon üzerinde tam deneysel kontrol sağlamıştır.
Kimyasal reaksiyonların her yerde ve sürekli olarak gerçekleştiğini söylemek yanlış bir yorum olur . Hem doğada hem de laboratuarda, kimya her yerde mevcuttur. Ancak avantajlarına rağmen, sıcaklık ve reaksiyona giren moleküllerin ve atomların yönelimi gibi bir kimyasal reaksiyonun tüm yönleri üzerinde tam bir anlayış ve kontrol sağlamak için temel bir sorun olmaya devam etmektedir.
Bu, iki reaktanın nasıl biribirine yaklaştığını ve nihayetinde birbirleriyle nasıl tepki vereceğini tanımlayan tüm değişkenlerin özgürce seçilebileceği sofistike deneyler gerektirir. Hız ve reaktanların oryantasyonu gibi şeyleri kontrol ederek, kimyacılar belirli bir reaksiyon mekanizmasının en hassas detaylarını inceleyebilirler.
Yeni bir çalışmada, Toronto Üniversitesi’nden teorisyenlerle çalışan EPFL’nin Kimya Bilimleri ve Mühendisliği Enstitüsünde Andreas Osterwalder tarafından yönetilen bir ekip, neredeyse mutlak değere kadar, tepki veren atomların yönelimlerini ve enerjilerini kontrol etmelerini sağlayan bir aygıt meydana getirdiler . Osterwalder, “Bu, moleküler kirişlerde gözlemlenen en soğuk bir kimyasal bağdır,” diyor. Moleküler bir ışın demeti, bir spektroskopide sıklıkla kullanılan ve temel kimya çalışmalarında kullanılan vakum odasındaki bir gazdır.
Bilim adamları, birkaç uygulamada kullanılan temel bir enerji transfer işlemini, örneğin iyonikleştirmeyi incelemek için tek bir kirişe katılan bu tür iki kiriş kullanmıştır. kütle spektrometresinde. Kimyasal iyonizasyon sırasında, gaz fazındaki bir atom veya molekül, uyarılmış bir durumda başka bir atom veya molekül ilue reaksiyona girerek bir iyon oluşturur. Ortaya çıkan iyonun kimliği, reaksiyona bağlıdır, çarpışma sırasında yeni bir bağ oluşturulabilir, bu da moleküler bir iyon ile sonuçlanabilir, ya da bir atomik iyon oluşabilir.
Araştırmacılar iki gaz arasındaki reaksiyonu inceledi: heyecanlı bir Neon atomu ve bir Argon atomu. Cihazları, reaksiyonun gerçekleştiği bir manyetik alanın yönünü hassasiyetle ayarlamak için kullanılan bir çift solenoid mıknatıs içerir ve bu da araştırmacıların iki atomun gerçek oryantasyonunu birbirine göre kontrol etmelerine olanak tanır. Osterwalder, “Atomlar genellikle küçük toplar olarak temsil edilmelerine rağmen, normal olarak küresel nesneler değildir” diyor. “Tam olarak değiller, belirli yönelimleri vardır ve bu onların tepkilerini etkileyebilir.”Fakat deney, tersine, iyon iyonlaşmasından oluşan atomik ve moleküler iyonların miktarını kontrol eden yönelimi kontrol edebilmesine rağmen, araştırmacılar, atomlar arası yaklaşık 20 Kelvin (-253,15 oC) sıcaklığın altında olduğunu buldular. Kuvvetler devraldı ve atomlar uygulanmakta olan alana bakılmaksızın kendilerini yeniden yönlendirdiler. Osterwalder, “Bunun böyle düşük bir sıcaklıkta ilk kez yaptığını” söylüyor. “Bu kontrol seviyesinde, oryantasyondaki temel teorinin bazı yönlerini, oryantasyon ve reaktivite arasındaki ilişki gibi inceleyebiliriz.”
Hikaye kaynağı: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne tarafından sağlanan destek yayınları
Kaynak : sciencedaily.com
