Ανακαλύφθηκε νέος τύπος χημικού δεσμού

Ο δεσμός γίνεται ανάμεσα σε δύο βαρέα άτομα (όπως το Βρώμιο) με ένα ελαφρύ άτομο (όπως το υδρογόνο) στο μέσο.

Κανονικά οι χημικοί δεσμοί συμβαίνουν με σκοπό να μειωθεί η δυναμική ενέργεια του συστήματος. Στην περίπτωση ενός τέτοιου μορίου σάντουιτς η δυναμική ενέργεια του μορίου είναι μεγαλύτερη. Όμως τα μόρια χαρακτηρίζονται και από ένα ποσό ενέργειας που οφείλεται στις δονήσεις τους. Αυτός λοιπόν ο δεσμός πραγματοποιείται επειδή αυτό το ποσό ενέργειας που ονομάζεται και ενέργεια μηδενικού σημείου μειώνεται υπερβολικά και το σύστημα σταθεροποιείται. Ο δεσμός αυτός ονομάζεται δονητικός.

Μέχρι τώρα η ύπαρξή του δεν είχε επιβεβαιωθεί γιατί τα πειράματα κβαντικής χημείας δεν μπορούσαν να μετρήσουν με ακρίβεια την ενέργεια μηδενικού σημείου. Στα πρόσφατα πειράματα οι ερευνητές δημιουργούσαν κάποια ειδικά ισότοπα του υδρογόνου, αντικαθιστώντας τα ηλεκτρόνια του υδρογόνου με εξωτικά σωματίδια που ονομάζονται μιόνια. Τα βαρύτερα ισότοπα παρουσίασαν τις κλασσικές van der Waal's αλληλεπιδράσεις αλλά στα πολύ ελαφρά ισότοπα η ενέργεια από τις δονήσεις μειώνονταν τόσο πολύ που σταθεροποιούσε το σύστημα παρόλο που η δυναμική ενέργεια ήταν υψηλότερη.

Πλέον λοιπόν έχουμε και τις θεωρητικές αποδείξεις για την ύπαρξη του δεσμού ενώ βλέπουμε την σπουδαία επίδραση των ισότοπων ενός ατόμου στην ικανότητά του να δημιουργεί δεσμούς με άλλα άτομα.

 --

Πηγές:

η εικόνα ανήκει στο: Alchemist-hp (wikipedia.org)

Clary, D. C., & Connor, J. N. L. (1984). Isotope and potential energy surface effects in vibrational bonding. The Journal of Physical Chemistry, 88(13), 2758-2764.

Fleming, D. G., Manz, J., Sato, K., & Takayanagi, T. (2014). Fundamental Change in the Nature of Chemical Bonding by Isotopic Substitution.Angewandte Chemie International Edition.