Yeni bir Ultra Güçlü Kimyasal Bağ Türü Keşfedildi

Bilim insanları son zamanlarda tamamen yeni bir kimyasal bağ türü keşfettiler-ve olması gerekenden çok daha güçlü.

Yeni bağ türü, molekülleri birbirine bağlayan güçlü kovalent bağlar ile moleküller arasında oluşan ve tuzu bir bardak suya karıştırmak kadar basit bir şeyle kırılabilen zayıf hidrojen bağları arasındaki ayrımın kimya ders kitaplarında gösterdiği gibi o kadar net olmadığını gösteriyor.

Lise kimya dersini hatırladığınızda, atomları moleküllere ve kristal yapılara bağlayan farklı bağ türleri olduğunu hatırlayacaksınız.

İyonik bağlar, tuzlar oluşturmak için metalleri ve metal olmayanları birbirine bağlar. Güçlü kovalent bağlar, karbondioksit ve su gibi molekülleri birbirine bağlar. Çok daha zayıf hidrojen bağları, hidrojen ile daha negatif yüklü bir atom veya molekül arasındaki elektrostatik bir çekim türü nedeniyle oluşur, örneğin su moleküllerinin birbirini çekmesine ve damlacıklar veya kristal buz oluşturmasına neden olur.

İyonik, kovalent ve hidrojen bağlarının hepsi nispeten kararlıdır; uzun süre dayanma eğilimindedirler ve etkileri kolayca gözlemlenebilir.

Ancak araştırmacılar, kimyasal bir reaksiyon sırasında, kimyasal bağlar oluştuğunda veya kırıldığında, hikayenin daha karmaşık olduğunu ve saniyenin küçük kesirleri için var olabilecek ve gözlemlenmesi daha zor olan "ara durumları" içerdiğini uzun zamandır biliyorlardı.

Yeni çalışmada, araştırmacılar bu ara durumları ayrıntılı bir inceleme yapmak için yeterince uzun süre tutmayı başardılar. Buldukları şey, atomları bir moleküle benzeyen bir şeye bağlayan kovalent bir bağın gücüne sahip bir hidrojen bağıydı.

Bunu yapmak için, araştırmacılar suda bir hidrojen-florür bileşiğini çözdüler ve hidrojen ve flor atomlarının nasıl etkileşime girdiğini izlediler . Flor atomları, yüzeylerindeki pozitif ve negatif yüklerin dengesizlikleri nedeniyle hidrojen atomlarına çekildi, bir hidrojen bağının klasik yapısı. Her bir hidrojen atomu, iki flor atomunun arasına sıkışma eğilimindeydi.

Ancak bu atomlar, kolayca kırılan tipik hidrojen bağlarından daha güçlü bir şekilde birbirine bağlıydı. Hidrojen atomları, flor atomları arasında ileri geri sıçradı, kovalent bağlar kadar güçlü bağlar oluşturdu ve hidrojen bağlarının oluşmaması gereken moleküllere benziyordu.

Ancak yeni bağın mekanizması elektrostatikti, yani hidrojen bağlarını tanımlayan pozitif ve negatif yükteki farklılıkları içeriyordu.

Yeni bağlar, bazı kovalent bağlardan daha büyük olan, mol başına 45,8 kilokaloriye (bir birim kimyasal bağlanma enerjisi) sahipti. Örneğin, LibreTexts'e göre nitrojen molekülleri, yaklaşık 40 kcal / mol kuvvetle birbirine bağlanmış iki nitrojen atomundan oluşur .

Biyokimya kitabına göre bir hidrojen bağı tipik olarak yaklaşık 1 ila 3 kcal/mol enerjiye sahiptir.

Elde ettikleri sonuçları 7 Ocak Perşembe günü Science dergisinde yayınlanan bir makalede açıkladılar. Max Planck polimer Araştırmaları Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, çalışmaya dahil olmayan bu olağandışı bağın açık kimya kategorilerini bulanıklaştırdığını yazdı.

"Hibrit bir kovalent-hidrojen bağlı durumunun varlığı, yalnızca bir kimyasal bağın tam olarak ne olduğu konusundaki mevcut anlayışımıza meydan okumakla kalmıyor, aynı zamanda kimyasal reaksiyonları daha iyi anlama fırsatı da sunuyor," diye yazdılar.

Bir hidrojen atomu kendisini iki su molekülü arasında sıkışmış halde bulduğunda, muhtemelen saf suda da benzer bağların var olduğunu yazdılar. Araştırmacılar, bu bağların var olduğuna inanılıyor, ancak uzun ömürlü olmadıklarını yazdı. Ve hiçbir zaman kesin olarak gözlemlenmediler.

Bu çalışmanın, "güçlü bağların daha derinlemesine anlaşılmasına" ve ara reaksiyon durumlarına kapı açabileceğini umuyorlar.

Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-discover-a-new-type-of-chemical-bond-and-it-s-surprisingly-strong

1 Yorumlar

Yorum Gönder
Daha yeni Daha eski