Wetenschap
Een "momentopname" onthult dat het omringende tetrahydrofuran-oplosmiddel de bindingselektronendichtheid rond een natriumopgeloste stof vervormt. De natriumkernen zijn blauwe bollen; de dichtheid van de valentie-elektronen wordt weergegeven als een transparant wit oppervlak met een wit gaas dat het grootste deel van de ladingsdichtheid omsluit. De bindingen tussen natrium en de zuurstoflocaties in de buurt van het oplosmiddel zijn dunne gele lijnen. Krediet:Devon Widmer, Universiteit van Californië, Los Angeles
Gooi een paar hele amandelen in een pot vol hazelnoten. Schudden. De noten stuiteren tegen elkaar, maar ze reageren niet. Dat is hoe sommige mensen denken over reacties die plaatsvinden in vloeistoffen. De opgeloste stoffen (amandelen) reageren met elkaar in een zee van oplosmiddelen (hazelnoten). Maar een nieuwe studie toont aan dat dit niet altijd het geval is voor echte chemische reacties. Onder de juiste omstandigheden, het oplosmiddel kan de chemische identiteit van de opgeloste stof veranderen.
Veel chemische reacties, met name die welke relevant zijn voor het in leven houden van mensen en planten, in oplossing gebeuren. Dit onderzoek toont aan dat in veel van dergelijke reacties, het oplosmiddel is niet slechts een toeschouwer. Dat betekent dat de verwachtingen en rekenmodellen moeten worden aangepast. Omdat dezelfde regels kunnen gelden in scheikundelaboratoria, onderzoekers moeten hun oplosmiddelen mogelijk met meer zorg selecteren. De oplosmiddelen kunnen de chemische identiteit van de opgeloste stof controleren of veranderen.
Hoewel oplosmiddelen in sommige gevallen zorgvuldig worden geselecteerd, de vloeistoffen worden vaak eenvoudigweg als een medium beschouwd om de reactanten elkaar te laten ontmoeten. Echter, het oplosmiddel kan een grotere rol spelen. Hier, onderzoekers ontdekten dat wanneer het oplosmiddel en de opgeloste stof interageren (energetisch in dezelfde volgorde als een waterstofbrug), het oplosmiddel kan de bindingsdynamiek en de chemische identiteit van eenvoudige opgeloste stoffen regelen. De onderzoekers kwamen tot deze conclusie door een natriumdimeer in het zwak polaire oplosmiddel tetrahydrofuran te bestuderen. Bindingsinteracties tussen de oplosmiddel- en natriumatomen leidden tot unieke coördinatietoestanden. Deze staten moesten een vrije energiebarrière oversteken, in wezen een chemische reactie ondergaan, onderling te converteren. Verder, elke coördinatiestaat had zijn eigen dynamiek en spectroscopische handtekeningen. Hoewel scheikundigen zich al lang bewust zijn van de invloed van oplosmiddelen in bepaalde gevallen, dit onderzoek benadrukt de waarde van het zorgvuldig selecteren van het oplosmiddel om een specifieke omgeving te creëren in bepaalde chemische systemen met gecondenseerde fase.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com