تويت
كيميائيون يؤكدون وجود نوع جديد من الروابط الكيميائية!
للكيمياء الكثير من القوانين،أحدها أن معدل التفاعل تزداد سرعته عند زيادة درجة الحرارة. لذا،فى 1989 لاحظ الكيميائيون و هم يقومون بالتجارب فى مسرّع نووي في فانكوفر أن التفاعل بين الbromine وال muonium –نظير مشع للهيدروجين- تباطأ عندما زادت درجة الحرارة،مما جعلهم يشعرون بالحيرة.
أعتقد دونالد فليمنج كيميائي بجامعة كولومبيا البريطانية الذي قام بالتجربة، أنه ربما عندما اختلط البرومين والميونيوم كونوا تركيباً متوسطاً يمسك بعضه بـ”رابطة اهتزازية vibrational bonding”،رابطة افترضها الكيميائيون كإمكانية نظرية من قبل في ذاك العقد.في هذا السيناريو تتحرك ذرة الميونيوم الخفيفة بسرعة ،بين ذرتين برومين ثُقال،ككرتين لتنس الطاولة يتخبطان بين كرتين بولينج بحسب قول فليمنج.
الذرة المتذبذبة سوف تربط ذرتي البرومين ببعضهم لفترة قصيرة و تقلل الطاقة الكلية وبالتالي سرعة التفاعل.
فى وقت التجربة كانت الأدوات اللازمة لفحص التفاعلات التي تدوم لميلي ثانية عن قرب كافي لتحديد ما إذا وجدت روابط اهتزازية أم لا غير متوافرة. على مدار الـ25 سنة الماضية، تحسنت بشدة قدرة الكيميائيين على ملاحقة التغيرات البسيطة فى مستويات الطاقة داخل التفاعلات،لذا قام فليمنج و زملاؤه بإعادة التجربة مرة أخرى منذ ثلاث سنوات فى معمل راذرفورد ابليتون فى انجلترا.
بناءً على حسابات من كلتا التجربتين و عمل بعض الكيميائيين النظريين،فى جامعة برلين الحرة و جامعة سايتاما باليابان،استنتجوا أنه بالتأكيد كوّن البرومين والميونيوم نوعاً جديداً من الروابط المؤقتة. قلّلت طبيعتها الإهتزازية الطاقة الكاملة لتركيب البرومين-الميونيوم المتوسط، و بالتالي مفسّرةً لماذا تباطأ التفاعل على الرغم من ازدياد درجة الحرارة.
العمل أكد أنّ الروابط الإهتزازية على الرغم من أنها عابرة إلّا أنها يجب أن تضاف إلى قائمة الروابط الكيميائية.و على الرغم من كون تفاعل البرومين والميونيوم نظام مثالي لاثبات الروابط الاهتزازية،إلا أن فليمنج يتوقع حدوث الظاهرة فى تفاعلات أخرى بين ذرات خفيفة وأخرى ثقيلة.
للكيمياء الكثير من القوانين،أحدها أن معدل التفاعل تزداد سرعته عند زيادة درجة الحرارة. لذا،فى 1989 لاحظ الكيميائيون و هم يقومون بالتجارب فى مسرّع نووي في فانكوفر أن التفاعل بين الbromine وال muonium –نظير مشع للهيدروجين- تباطأ عندما زادت درجة الحرارة،مما جعلهم يشعرون بالحيرة.
أعتقد دونالد فليمنج كيميائي بجامعة كولومبيا البريطانية الذي قام بالتجربة، أنه ربما عندما اختلط البرومين والميونيوم كونوا تركيباً متوسطاً يمسك بعضه بـ”رابطة اهتزازية vibrational bonding”،رابطة افترضها الكيميائيون كإمكانية نظرية من قبل في ذاك العقد.في هذا السيناريو تتحرك ذرة الميونيوم الخفيفة بسرعة ،بين ذرتين برومين ثُقال،ككرتين لتنس الطاولة يتخبطان بين كرتين بولينج بحسب قول فليمنج.
الذرة المتذبذبة سوف تربط ذرتي البرومين ببعضهم لفترة قصيرة و تقلل الطاقة الكلية وبالتالي سرعة التفاعل.
فى وقت التجربة كانت الأدوات اللازمة لفحص التفاعلات التي تدوم لميلي ثانية عن قرب كافي لتحديد ما إذا وجدت روابط اهتزازية أم لا غير متوافرة. على مدار الـ25 سنة الماضية، تحسنت بشدة قدرة الكيميائيين على ملاحقة التغيرات البسيطة فى مستويات الطاقة داخل التفاعلات،لذا قام فليمنج و زملاؤه بإعادة التجربة مرة أخرى منذ ثلاث سنوات فى معمل راذرفورد ابليتون فى انجلترا.
بناءً على حسابات من كلتا التجربتين و عمل بعض الكيميائيين النظريين،فى جامعة برلين الحرة و جامعة سايتاما باليابان،استنتجوا أنه بالتأكيد كوّن البرومين والميونيوم نوعاً جديداً من الروابط المؤقتة. قلّلت طبيعتها الإهتزازية الطاقة الكاملة لتركيب البرومين-الميونيوم المتوسط، و بالتالي مفسّرةً لماذا تباطأ التفاعل على الرغم من ازدياد درجة الحرارة.
العمل أكد أنّ الروابط الإهتزازية على الرغم من أنها عابرة إلّا أنها يجب أن تضاف إلى قائمة الروابط الكيميائية.و على الرغم من كون تفاعل البرومين والميونيوم نظام مثالي لاثبات الروابط الاهتزازية،إلا أن فليمنج يتوقع حدوث الظاهرة فى تفاعلات أخرى بين ذرات خفيفة وأخرى ثقيلة.