Su Molekül Formları

Aslında biraz farklı özelliklere sahip iki tür su vardır.

Su molekülleri iki şekilde bulunur – farklı, ancak neredeyse aynı fiziksel parametrelere sahiptir. Araştırmacılar bu iki formu orto-su ve para-su olarak adlandırıyorlar. Şimdi, yeni bir çalışma farklı özelliklerini haritalandırdı.

Su gibi olmayan su

Ortaokuldan beri suyun temellerini öğrendik: iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan yapılmıştır, bir sıvıdır, Dünya’da neredeyse her yerde bulunur ve bildiğimiz şekliyle yaşam için gereklidir. Suyun da birkaç özelliği vardır. Örneğin, su 4 ° C’de en yoğundur ve 46 ° C’de en az sıkıştırılabilirdir. Ancak araştırmacılar, suyun başka bir tuhaflığı olduğunu keşfetti: iki şekilde gelir (izomerler).

İki izomer arasındaki fark, iki hidrojen atomunun nükleer spinlerinin göreceli yöneliminde yatmaktadır. Bu durumda nükleer spin, çekirdek tarafından taşınan açısal momentumun içsel formudur. Döndürmelerin nasıl hizalandığına bağlı olarak (aynı veya zıt yönlerde), orto veya para-su ile sonuçlanırız.

Yeni çalışmada, Basel Üniversitesi Kimya Bölümü’nden Profesör Stefan Willitsch başkanlığındaki bir ekip, iki su formunun kimyasal reaktivite açısından nasıl farklı olduğunu, başka bir deyişle, kimyasal reaksiyonlar sırasında ikisinin nasıl farklı davrandığını araştırdı. Su izomerlerinin fiziksel özellikleri son derece benzer olduğundan, ölçülmesi çok zor bir şeydir.

Ancak, Hamburg Serbest Elektron Lazer Bilimi Merkezi’nden Profesör Jochen Küpper tarafından geliştirilen yenilikçi bir süreci kullanarak araştırmacılar, bu biraz farklı özellikleri ölçmelerine olanak tanıyan kontrollü reaksiyonlar gerçekleştirebildiler. Para-suyun orto-sudan yaklaşık% 25 daha hızlı reaksiyona girdiğini buldular – muhtemelen dönüş su moleküllerinin dönüşünü etkilediğinden – ve bu, diğer moleküllerle ne kadar hızlı etkileşime girdiklerini etkiliyor. Sonuç olarak, para-su, reaksiyon ortağını orto-formdan daha güçlü bir şekilde çekebilir ve bu da artan kimyasal reaktiviteye yol açar. Deneysel sonuçlar ayrıca bilgisayar modelleriyle de doğrulandı.

Günlük yaşamlarımız için bu hiç bir fark yaratmaz. Orto ve para-su arasındaki farkı gerçekten hissedemeyeceğinizden değil. Aslında, araştırmacılar bu farklı özellikleri gözlemlemek için bile molekülleri mutlak sıfır noktasına (yaklaşık –273 ° C) yakın son derece düşük sıcaklıklarda almak zorunda kaldılar. Willitsch açıklıyor:

Yani günün sonunda, kimyager ya da fizikçi değilseniz pek değişmez, ancak suyun tuhaflıkları listesine başka bir giriş daha ekleyebiliriz.