HOME     |     PORTAL CORPORATIVO

Quimica cuanticaQuímicos han descubierto que una reacción que a bajas temperaturas es “Imposible”, en realidad sí se produce, y además de forma vigorosa, en el ambiente gélido de muchas regiones del cosmos. Este hallazgo cambia de manera fundamental un capítulo de la química de la formación y destrucción de alcoholes en el espacio.

Para explicar lo que, mediante leyes físicas más corrientes, es imposible, los investigadores proponen que un fenómeno de la mecánica cuántica, conocido como “efecto de túnel cuántico”, es el impulsor de la reacción química. Su sospecha se basa, entre otras cosas, en su hallazgo de que la velocidad a la que se produce la reacción es 50 veces mayor a 210 grados centígrados bajo cero que a temperatura ambiente.

La temperatura bajísima reinante en muchas regiones del espacio debería obstaculizar reacciones químicas como la mencionada, ya que no hay energía suficiente para reorganizar los enlaces químicos. Se ha sugerido anteriormente que los granos de polvo, presentes en las nubes interestelares, por ejemplo, son los que podrían ayudar a desencadenar esas reacciones químicas.

La idea es que los granos de polvo actúan para esas reacciones químicas “imposibles” como un punto intermedio, a modo de aeropuerto donde un avión puede hacer escala para completar un viaje más largo que el permitido por su autonomía de vuelo.

Los granos permiten así que ocurran dichas reacciones químicas, con los ingredientes para las sustancias complejas aferrados a la superficie sólida. Sin embargo, el año pasado, una sustancia altamente reactiva, conocida como radical metoxilo, fue detectada en el espacio y su formación no puede explicarse de esta manera.

El equipo del químico Dwayne Heard, de la Universidad de Leeds en el Reino Unido, parece que ha encontrado la solución a este enigma. La clave está en la mecánica cuántica.

Parece ser que la mecánica cuántica permite que en el frío cósmico se produzcan reacciones químicas que mediante las leyes clásicas de la física y la química deberían ser imposibles a tan bajas temperaturas.

Las reacciones químicas se vuelven más lentas cuando las temperaturas disminuyen, ya que hay menos energía para traspasar el umbral de lo que se conoce como “energía de activación”. Sin embargo, la mecánica cuántica nos dice que es posible pasar al “otro lado” sin tener que cruzar por ese umbral. La situación es parecida a excavar un túnel a través de una montaña para pasar al otro lado en vez de escalar hasta su cima y luego descender por la ladera opuesta. Este fenómeno se llama “efecto de túnel cuántico”.

Para tener éxito en la excavación de ese túnel a través de la barrera de la energía de activación, se necesitan temperaturas bajísimas, como las que existen en el espacio interestelar y en la atmósfera de algunos astros como por ejemplo Titán, una luna de Saturno que ha suscitado muchas expectativas al respecto de su aparente potencial bioquímico. Heard y sus colegas creen que gracias a ese efecto cuántico se forma un “producto intermedio” en la primera etapa de la reacción, a modo de aeropuerto donde hacer escala, que sólo a temperaturas extremadamente frías puede sobrevivir el tiempo suficiente para que el efecto de túnel cuántico se produzca.

Los investigadores fueron capaces de recrear ese ambiente ultrafrío del espacio en el laboratorio y observar una reacción entre un alcohol (el metanol) y un radical hidroxilo, oxidante, a 210 grados centígrados bajo cero. Encontraron no sólo que estos gases reaccionan para formar radicales metoxilo a esa temperatura tan fría, sino que la velocidad de reacción es, por más asombroso que pueda parecer, 50 veces más rápida que a temperatura ambiente.

El equipo de Heard y Robin Shannon está ahora investigando las reacciones de otros alcoholes a muy bajas temperaturas. Si los resultados de los nuevos experimentos continúan mostrando un incremento similar en la velocidad de reacción a muy bajas temperaturas, eso significará que la ciencia ha estado subestimando de manera notable las tasas de formación y destrucción en el espacio de moléculas complejas, como los alcoholes.

Fuente: http://www.leeds.ac.uk/news/article/3412/the_quantum_secret_to_alcohol_reactions_in_space & noticiasdelaciencia.com

 / No Comments  / in Corporativo Quimico Global, News

Post a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*