Depois de décadas de expectativa,
pesquisadores da Universidade de British Columbia, no Canadá, identificaram um
novo tipo de ligação química, chamada de “ligação vibracional”. Essa ligação
parece quebrar a lei da Química que afirma que se a temperatura de um sistema
reacional aumenta a taxa da reação também aumenta.
Em 1989, uma equipe de cientistas
da Universidade de British Columbia, no Canadá, investigou as reações de
halogênios com o muônio (Mu) – um isótopo peculiar do hidrogênio constituído de
um antimúon (múon de carga positiva, no lugar do próton) e um elétron - em um
acelerador nuclear em Vancouver. O múon é considerado uma das partículas
subatômicas (leptons), junto com o elétron, o tau e o neutrino. Os experimentos
conduzidos com diflúor (F2) e dicloro (Cl2) levaram ao comportamento habitual:
o aquecimento acelera a taxa da reação, mas ao tentarem com dibromo (Br2), a
taxa de reação aumentou quando a temperatura diminuiu.
Donald Flemming, membro da equipe
da universidade canadense, supôs que o bromo e o muônio formavam um estado de
transição intermediário composto de um átomo leve (muônio) ladeado por dois
átomos pesados (os de bromo). Tal estrutura não seria mantida por forças do
tipo Wan der Waals, como seria esperado, mas por algum tipo de ligação
‘vibracional’ temporária, hipótese proposta no início dos anos 1980. Segundo
essa hipótese, o átomo de muônio se moveria rapidamente entre os dois átomos de
bromo, como “uma bola de pingue-pongue se chocando entre duas bolas de
boliche”. O átomo oscilante de muônio manteria os dois átomos de bromo juntos,
reduzindo com isso a energia total ,e portanto, a taxa de reação.
Naquela época não havia
instrumental capaz de confirmar se este tipo de ligação ocorria, pois a reação
dura poucos milissegundos. Mas hoje a situação mudou e a equipe de
pesquisadores empregou o acelerador nuclear do Rutherford Appleton Laboratory,
na Inglaterra. Com base nos cálculos de ambos os experimentos (1989 e 2014) e
no trabalho de químicos teóricos colaboradores da Free University de Berlin e
da Universidade de Saitama no Japão, eles concluíram que o bromo e o muônio
realmente formavam um novo tipo de ligação, de natureza temporária. A natureza
vibracional dessa nova ligação reduziu a energia total do intermediário bromo-muônio,
BrMuBr, explicando assim o porque da velocidade da reação ter diminuído com o
aumento da temperatura.
O grupo publicou os resultados no
periódico da Sociedade Química Alemã, “Angewandte Chemie International
Edition”. Esse trabalho indica que as ligações vibracionais devem ser
adicionadas à lista de ligações químicas conhecidas. Fleming prevê que esse
tipo de ligação deve ocorrer em outras reações que possuem átomos leves e
pesados, onde se costuma afirmar que forças do tipo Van der Waals estão em
jogo.
Eis aqui mais um tópico novo para
ser estudado pelos universitários nas disciplinas de química no futuro.
Tradução livre e adaptação do
original publicado na revista Scientific American.
A matéria completa se acha neste
link:
http://www.sciencealert.com/new-type-of-chemical-bond-discovered
Matéria retirada da página: https://www.facebook.com/QualitativaInorgUfrj
Recomendamos esse link:
http://redeglobo.globo.com/globociencia/noticia/2012/02/saiba-o-que-sao-pions-muons-quarks-e-outras-particulas-do-mundo-atomico.html
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