Un dans al doi atomi dezvăluie legăturile chimice care se formează și se rup

Oamenii de știință au filmat acum un film cu dansul intim al doi atomi în timp ce se leagă unul de altul, se despart și se întorc împreună.

Într-o secvență de imagini de la un microscop electronic, doi atomi ai metalului reniu, legați împreună pentru a crea o moleculă, s-au scufundat unul în jurul celuilalt, apropiindu-se și apoi mai departe unul de celălalt. În videoclipurile cu astfel de molecule, acest do-si-do atomic a dezvăluit ordinea legăturilor sau numărul de legături chimice dintre cei doi atomi și modul în care ordinea legăturilor s-a schimbat în timp. Cu cât atomii erau mai aproape unul de altul, cu atât numărul legăturilor este mai mare. La cea mai apropiată apropiere, atomii aveau patru legături care îi legau împreună.

Pentru a face imagistica mai ușoară, oamenii de știință au prins moleculele în interiorul nanotuburilor de carbon. Dar apoi, într-un accident fortuit, o moleculă a scăpat din închisoare și s-a cuibărit într-un gol dintre două nanotuburi. Acolo, legătura dintre atomi s-a rupt complet înainte de a se reforma în curând, relatează echipa pe 17 ianuarie Progresele științei.

O moleculă formată din doi atomi de reniu (pete întunecate) călătorește în jurul a două nanotuburi de carbon (rețea de pete mai ușoare), instalându-se în golul dintre nanotuburi. Când atomii se separă la o distanță mai mare, legătura dintre atomi este ruptă și apoi se reformează.

Cercetătorii au convins anterior doi atomi să se lege (SN: 4/12/18). Dar observarea directă a modificării numărului legăturilor chimice „nu s-a făcut înainte”, spune fizicianul Ute Kaiser de la Universitatea Ulm din Germania.

Kaiser și colegii săi au realizat imaginile cu un microscop electronic de transmisie special conceput pentru a funcționa la tensiuni scăzute, astfel încât fasciculul său de electroni să nu deterioreze nanotuburile de carbon și să nu trimită atomii de reniu în zbor. Acel fascicul de electroni a fost util pentru imagini, dar a servit și unui alt scop: a împins ușor atomii, făcându-i să danseze mai degrabă decât să stea nemișcați.