İçtiğiniz her bardakta iki çeşit H2O vardır. Ve bilim adamları, önemli ölçüde farklı kimyasal özelliklere sahip olduklarını gösterdiler.
Tüm su molekülleri, tek bir büyük oksijen atomu ve iki küçük hidrojen atomundan, Mickey Mouse kulakları gibi açılara yapışır. Fakat bu hidrojen atomları, kuantum spinlerine göre iki farklı şekilde düzenlenebilir. (Spin, gerçek topların dönmesi gibi bir miktar kuantum parçacıklarının bir özelliğidir, ancak ekstra boyutlar içerir ve birkaç ayrı momentumdan sadece birine sahip olabilir.) İlk su türünde, “orto-su” olarak adlandırılır. aynı yön. İkinci tür sularda "para-su" olarak adlandırılan hidrojen atomları farklı yönlerde dönerler.
Spin genellikle parçacıkların davranışını sadece uzun süredir bilim adamlarının deneyler için ayırabilmelerini sağlayan dakika kuantum ölçeğinde etkiler. Suyun Şaşırtıcı Bir Şekilde Fiziği
Bu deney, suyun "polar" doğasından yararlandı. Suyun garip olması nedeniyle, Mickey Mouse, asimetrik şekil, elektronlar yüzeyinde dengesiz akarlar. Bu yüzden bir molekülün bir tarafı pozitif yüklüdür, diğeri ise molekülün nötr bir yükü olduğunda bile negatif yüklenir.
Araştırmacılar, hem kutup orto-su molekülleri hem de polar para-su molekülleri üzerinde biraz farklı bir şekilde itmek için ayarlanmış bir elektrik alanı aracılığıyla bir su molekülü ışını ateşledi, böylece ışın yolunun sonunda farklı küçük kovalara çarptılar.
Daha sonra araştırmacılar her bir kovanı aşırı soğutulmuş diazenyum moleküllerine maruz bıraktılar - her biri iki azot atomundan (kendi başına normal bir nitrojen molekülü) ve ekstra bir protondan (elektron içermeyen proton olarak da bilinir) oluştu. Diazenyum, su ile reaksiyona girerek, protonunu H3O + oluşturan su molekülüne bağlar.
Araştırmacılar para-suyun diazenyum ile orto-sudan yüzde 25 daha hızlı tepki verdiğini, muhtemelen spinlerin farklı moleküller arasındaki çekimi nasıl etkilediğiyle ilgili farklılıklar gösterdiğini bulmuşlardır.
"Bizim bildiğimiz kadarıyla, bu çalışma, rotasyonel olarak devlet tarafından seçilen polyatomik nötr moleküllerin [su gibi] iyonlarla reaksiyona girdiği ilk örnektir." İsviçre'deki Basel Üniversitesi'nden ekip 29 Mayıs Salı günü yayınlanan makalelerinde yazdı. Doğa iletişiminde.
Yazdıkları bu deney, kuantum dönüşü gibi soyut bir fiziksel kavramın, bedenlerimiz de dahil olmak üzere etrafımıza giren kimyasal reaksiyonları nasıl etkilediğini anlamak için önemli bir adımı temsil ediyor.
Aslen yayınlandı Canlı Bilim