Studiuesit kanë hetuar për herë të parë se si dy forma të ndryshme të ujë (orto- dhe para-) sillen ndryshe kur i nënshtrohen reaksioneve kimike.
Ujë është një ent kimik, një molekulë në të cilën një e vetme oksigjen atomi është i lidhur me dy atome hidrogjeni (H2O). Ujë ekziston si lëng, i ngurtë (akull) dhe gaz (avuj). Është ndër të paktat kimikate që nuk përmbajnë karbon dhe ende mund të jetë i lëngshëm në temperaturën e dhomës (rreth 20 gradë). Ujë është i kudondodhur dhe i rëndësishëm për jetën. Në nivel molekular dihet mirë se çdo ditë ujë ekziston në dy forma të ndryshme, por ky informacion nuk është i njohur. Këto dy forma të ujë quhen izomerë dhe quhen orto- ose para- ujë. Dallimi kryesor midis këtyre formave është shumë delikate dhe është thjesht orientimi relativ i rrotullimeve bërthamore të dy atomeve të hidrogjenit të cilët janë të rreshtuar në drejtim të njëjtë ose të kundërt, prandaj emrat e tyre. Ky rrotullim i atomeve të hidrogjenit është për shkak të fizikës atomike edhe pse ky fenomen ende nuk është kuptuar plotësisht. Këto dy forma kanë veti fizike identike dhe deri më tani është besuar se ato duhet të kenë edhe veti kimike identike.
Në një studim të fundit të publikuar në Natyrë Komunikimet, studiuesit nga Universiteti i Bazelit, Hamburg kanë hetuar për herë të parë ndryshimin në reaktivitetin kimik të këtyre dy formave të ujë dhe kanë vërtetuar se orto- dhe para-format reagojnë shumë ndryshe. Reaktiviteti kimik nënkupton mënyrën ose aftësinë me të cilën një molekulë i nënshtrohet një reaksioni kimik. Studimi përfshinte ndarjen e ujë në dy format e tij izomere (ortho- dhe para-) duke përdorur një deflektor elektrostatik duke përfshirë fusha elektrike. Meqenëse të dy këta izomerë janë praktikisht të njëjtë dhe kanë veti fizike identike, ky proces i ndarjes është kompleks dhe sfidues. Ndarja u arrit nga ky grup studiuesish duke përdorur një metodë të bazuar në fushat elektrike të zhvilluara prej tyre për Shkencën e Laserit me Elektron të Lirë. Deflektori fut një fushë elektrike në një rreze uji të atomizuar. Meqenëse ka një ndryshim thelbësor në rrotullimin bërthamor në dy izomerët, kjo ndikon paksa në mënyrën me të cilën atomet ndërveprojnë me këtë fushë elektrike. Prandaj, ndërsa uji udhëton nëpër deflektor, ai fillon të ndahet në dy format e tij orto- dhe para-.
Studiuesit kanë treguar se para- ujë reagon rreth 25 për qind më shpejt se uji orto dhe është në gjendje të tërheqë në a reagim partner më fort. Kjo padyshim shpjegohet nga ndryshimi në rrotullimin bërthamor i cili ndikon në rrotullimin e molekulave të ujit. Gjithashtu, fusha elektrike e paraujit është në gjendje të tërheqë jonet më shpejt. Grupi më tej kreu simulime kompjuterike të molekulave të ujit për të vërtetuar gjetjet e tyre. Të gjitha eksperimentet u bënë me molekula në temperaturë shumë të ulët pothuajse -273 gradë Celsius. Ky është një faktor i rëndësishëm siç shpjegohet nga autorët se vetëm në kushte të tilla gjendjet individuale kuantike dhe përmbajtja energjetike e molekulave mund të përcaktohen mirë dhe të kontrollohen më mirë. Që do të thotë se molekula e ujit stabilizohet si një nga dy format e saj dhe dallimet e tyre bëhen të dukshme dhe të qarta. Kështu, hetimi i reaksioneve kimike mund të zbulojë më pas mekanizmat dhe dinamikat themelore që çojnë në një kuptim më të mirë. Megjithatë, përdorimi praktik i këtij studimi mund të mos jetë shumë i lartë në këtë kohë.
***
{Mund të lexoni punimin origjinal kërkimor duke klikuar lidhjen DOI të dhënë më poshtë në listën e burimeve të cituara}
Burimi (s)
Kilaj A et al 2018. Vëzhgimi i reaktiviteteve të ndryshme të para dhe orto-ujit ndaj joneve të diazeniliumit të bllokuar. Nature Communications. 9 (1). https://doi.org/10.1038/s41467-018-04483-3
