Sciencemag.cz
Doporučujeme
Rozložení elektronů vnější vrstvy (valenční elektronů) organických molekul poprvé experimentálně pozoroval tým vedený japonskou Nagojskou univerzitou.
Valenční elektrony určují většinu chemických i fyzikálních vlastností materiálu. Je však obtížné experimentálně izolovat pouze informaci o valenčních elektronech, což vede k tomu, že se vědci musí při jejich zkoumání spoléhat na teoretické modely a spektroskopii. Nyní se mělo poprvé podařit elektivně extrahovat pouze hustotu valenčních elektronů atomů v krystalu. Vědci tímto způsobem pozorovali elektronový stav aminokyseliny glycinu.
Pro pochopení výsledků autoři studie vytvořili barevnou mapu toho typu, jaké se často používají ve spojení se spektroskopickými technikami, zobrazováním a analytickou chemií. Mapa má poskytovat intuitivní způsob interpretace složitých souborů dat.
Mapa průřezu ve zvětšeném diagramu jasně ukázala přerušení v rozložení elektronů kolem atomů uhlíku.
„Když uhlík vytváří vazby s okolními atomy, rekonstruuje svůj elektronový oblak a vytváří hybridizované orbitaly …. Vzhledem k vlnové povaze elektronů existují části hybridních orbitalů, kde elektrony chybí, což se značně liší od představy, kterou má mnoho lidí o souvislém mraku elektronů,“ uvádí průvodní tisková zpráva.
„Roztříštěné“ rozložení elektronového mraku pozorované v experimentu demonstruje kvantově mechanickou vlnovou povahu elektronů.
Po pochopení rozložení hustoty valenčních elektronů tvořících glycin provedli vědci podobné experimenty a výpočty na nukleotidu cytidinu. Úspěšně extrahovali elektrony uvnitř dvojných vazeb uhlíku a jasně pozorovali rozdíly mezi vazbami uhlík-uhlík a uhlík-dusík.
Hara, T. et al. Unveiling the Nature of Chemical Bonds in Real Space, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI: 10.1021/jacs.4c05673
Zdroj: Nagoya University / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Poznámka: Inu, opět jeden text, který srozumitelností zrovna nevyniká (subjektivně).
