Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nejrozšířenějším atomem ve vesmíru je vodík a jeho molekula H2, složitější látky i obyčejná voda nicméně vznikají především reakcí kationtu H3+. O chemii tohoto kationtu jsme ovšem dosud nevěděli prakticky nic.
Vědci z amerického ministerstva energetiky nyní došli k závěru, že H3+ vzniká kromě samotných vysokoenergetických srážek molekul vodíku (eventuálně účinkem vysokoenergetického záření, které nejprve jednu z molekul rozbije na atomy) také při aktivaci alkoholů a dalších látek; konkrétně byla reakce zkoumána mj. u methanolu a ethanolu. Vědci vyvolávali tyto reakce pomocí femtosekundového laseru a zjistili, že dle okolností reakce probíhala 100 nebo 340 kvadriliontin sekundy (v anglickém zápisu – tj. méně než biliontina sekundy). Podle autorů výzkumu přitom nejde jen o naše chápání astrochemie, ale také o fungování laserů používaných v chirurgii, kdy v tkáním probíhají obdobné reakce.
Studii na obdobné téma publikovali v jiném vědeckém časopisu také vědci Michigan State University. Z jejich práce vyplynulo, že iont H3+ může z neutrální molekuly vodíku vznikat kupodivu několika různými způsoby. Některé z těchto cest jsou navrženy pouze na základě teorie a nepodařilo se je přímo pozorovat, ale potvrzeny jsou už hned 4. Zajímavé je, že kromě laseru lze tyto reakce ovlivňovat i zvukovými vlnami, některé produkci H3+ podporují a jiné reakci naopak brání.
Nagitha Ekanayake et al. H2 roaming chemistry and the formation of H3+ from organic molecules in strong laser fields, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-07577-0
Matthew J. Michie et al. Quantum coherent control of H3+ formation in strong fields, The Journal of Chemical Physics (2019). DOI: 10.1063/1.5070067
Zdroj: Phys.org
