Dímero de carbono: una medición de precisión proporciona un nuevo valor récord
El nuevo valor se desvía significativamente de una medición de 2019 muy comentada, pero concuerda con cálculos químicos cuánticos más antiguos
Anuncios
Un equipo dirigido por el físico de Innsbruck Roland Wester ha determinado una propiedad fundamental del dímero de carbono con una precisión sin precedentes en el laboratorio. Los resultados proporcionan un valor de referencia de alta calidad para futuros cálculos de la estructura electrónica de las moléculas de carbono.
El carbono es el componente básico de la vida. El dímeroC2, que consta de dos átomos de carbono y se observa, por ejemplo, en las colas de los cometas, ha sido objeto de investigación durante décadas. Un equipo dirigido por Roland Wester y Katrin Erath-Dulitz, del Instituto de Física de Iones y Física Aplicada de la Universidad de Innsbruck, ha conseguido ahora medir una propiedad central de la molécula -la llamada afinidad electrónica- con más precisión que nunca midiendo el ion molecular C2 cargado negativamente.
La afinidad electrónica describe la fuerza con la que una molécula puede unirse a sí misma con un electrón adicional. Este valor es una especie de huella molecular que revela algo fundamental sobre la estructura electrónica y la reactividad química del compuesto, y es también una referencia importante para los cálculos teóricos en química cuántica. A pesar de las intensas investigaciones, hasta ahora ha habido desacuerdo sobre la intensidad con la queel C2 se une a un electrón.
Resuelta la contradicción existente
El equipo de Innsbruck utilizó el hecho de que los iones pueden quedar atrapados en el espacio con la ayuda de campos de radiofrecuencia. En una trampa de iones de este tipo, los investigadores enfriaron los iones a unos pocos grados por encima del cero absoluto haciéndolos colisionar con gas helio. Los científicos bombardearon los iones atrapados con luz láser y averiguaron a qué energía luminosa se libera el electrón más externo de la molécula. Este valor umbral -comparable al momento en que una pelota adquiere el impulso suficiente para superar una cresta- proporciona directamente la afinidad de electrones que buscaban. "Para estas mediciones espectroscópicas, sólo necesitamos un láser calibrado con precisión, lo que hace que este método sea más fiable que otros métodos de medición indirectos", afirma el primer autor, Sruthi Purushu Melath, del programa de doctorado Átomos, Luz y Moléculas.
El nuevo valor medido es 26364,2 ±0,5 cm-¹, que corresponde a una energía a partir de la cual la luz empieza a causar daños biológicos como quemaduras solares o decoloración. La incertidumbre de sólo media unidad de valor hace de esta medición la más precisa de su clase hasta la fecha. El nuevo valor se desvía significativamente de una medición ampliamente reconocida de 2019, pero concuerda bien con una medición más antigua y con cálculos de química cuántica. El resultado del grupo de trabajo de Wester resuelve así, en última instancia, una contradicción existente entre el experimento y la teoría.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
