Uma equipe de cientistas duplicou a reação química que cria o tri-hidrogênio, ou H3+. Alguns deles chamam de “a molécula que fez o universo”.
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O H3+ é astronomicamente abundante, e nenhum cientista entendia os mecanismos que o formam de moléculas orgânicas. Até agora.
Os cientistas encontraram H3+ quando usaram um laser forte de campo, para iniciar uma reação e um segundo laser de femtosegundo para sondar seu progresso. Essas interações geralmente levam a reações químicas exóticas. Nesse caso, revelou inesperadamente os mecanismos fantasmas do H3+.
“Descobrimos que uma molécula H2 roaming é responsável pela reação química, produzindo H3+. A química itinerante é extremamente nova e pouco se sabe sobre isso”, diz Marcos Dantus, professor de química e física na Michigan State University.
“Este é o primeiro caso documentado para uma reação de H2 roaming, o que é significativo porque os mecanismos de roaming são um capítulo de química em desenvolvimento, um que pode fornecer explicações para reações químicas improváveis e inexplicadas”, acrescenta Dantus.
Um dos motivos da escassez de conhecimento é que o processo acontece em um tempo quase imensurável. Toda a reação, envolvendo clivagem e formação de três ligações químicas, leva entre 100 ou 240 femtosegundos. Isso é menos tempo do que é preciso uma bala para percorrer a largura de um átomo, acrescenta Dantus.
Como as moléculas de H2 roaming extrai o próton para evoluir para H3+ é surpreendente, de acordo com os cientistas.
Uma molécula H2 neutra é formada após ionização de uma molécula orgânica, e percorre o íon remanescente até encontrar um próton ácido. Uma vez direcionado, ele extrai o próton e o coleta para se transformar no íon mais abundante do universo.
“Nós conseguimos duplicar em nosso laboratório o que está acontecendo no cosmos enquanto falamos “, diz Dantus. “Compreender esse mecanismo e seu cronograma nos leva um pouco mais perto de entender as reações químicas que criaram os blocos de construção da vida no universo”.
A pesquisa futura incidirá sobre o efeito do tamanho e estrutura molecular na probabilidade e no tempo das reações químicas.
Os resultados da pesquisa aparecem na revista Nature Scientific Reports.
Cientistas adicionais que trabalham nesta pesquisa são da Michigan State University e Kansas State University. O Departamento de Energia e a Fundação Nacional de Ciências financiaram o trabalho.
Fonte: Futurity
