Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers observeren een zeer opgewonden rondzwervende energiebaan in chemische reacties

Verder onderzoek heeft zwervende reacties waargenomen in beide grondtoestanden – de laagst mogelijke energie van een molecuul, en in hun eerste aangeslagen toestanden. Bij het absorberen van energie springt een elektron in een molecuul naar hogere energieniveaus, de zogenaamde aangeslagen toestanden. Maar roaming was alleen waargenomen in de eerste dergelijke opgewonden toestanden, en niet in enige daaropvolgende, hoger opgewonden toestanden. Er is ook niet waargenomen dat roaming leidt tot het genereren van elektronisch aangeslagen producten van de chemische reactie.

De auteurs van het artikel meldden echter dat ze voor het eerst hadden waargenomen dat ze in een zeer opgewonden toestand rondzwierven, in dit geval tijdens de fotodissociatie van zwaveldioxide (SO2 ) moleculen omgezet in zwavel en zuurstof (een molecuul SO2 valt uiteen in een zwavelatoom, S, en één zuurstofmolecuul, O2 , wanneer gebombardeerd door licht).

Hun resultaten onthulden twee verschillende mogelijke routes voor dissociatie. Men volgt het verwachte minimale energiepad om een ​​qua vibratie koudere O2 te produceren molecuul, en de andere levert een qua vibratie hetere O2 op molecuul in zijn elektronisch aangeslagen toestand.

"De laatste reactie doet dit via een rondzwervend pad waarbij een soort 'klodder' van een enkel zuurstofatoom betrokken is, wat we een 'intramoleculaire O-abstractie' noemen, tijdens een beweging waarin het molecuul zichzelf heroriënteert', zegt Yuan Kaijun, een ander. corresponderende auteur van het artikel van DICP.

Elke keer dat er een verhoogde kans is op het tegenkomen van gefrustreerde bindingssplitsing, is er een verhoogde kans op zwervende reacties in zeer aangeslagen toestanden en de productie van elektronisch aangeslagen producten. Een dergelijke zwervende dynamiek zou volgens de onderzoekers eerder de regel kunnen blijken te zijn dan de uitzondering voor moleculaire fotodissociatie door zeer aangeslagen toestanden.

De onderzoekers waren geïnteresseerd in SO2 in het bijzonder gezien het belang ervan in de atmosfeer van de aarde. Veranderingen in de overvloed aan SO2 invloed hebben op de stralingsbalans van de planeet en dus op het klimaat, en SO2 van vulkaanuitbarstingen is een van de twee belangrijkste bronnen van aerosolen in de stratosfeer, en elektronisch aangeslagen producten reageren heel anders in de atmosfeer, in de ruimte en bij verbranding.

Tenslotte fotodissociatie van SO2 kan van groot belang zijn voor het begrijpen van de bronnen van moleculaire zuurstof (O2 ) in de primitieve atmosfeer van de aarde vóór het ontstaan ​​van leven.

Als resultaat van hun bevindingen stellen de onderzoekers dat het zwervende mechanisme van moleculaire zuurstofproductie nu moet worden opgenomen in de fotochemische modellering van de atmosfeer van planeten met rijke vulkanische uitgassing van SO2 .

Meer informatie: Zhenxing Li et al, Roamen in zeer opgewonden toestanden:de centrale atoomeliminatie van de ontbinding van triatomische moleculen, Wetenschap (2024). DOI:10.1126/science.adn3357. www.science.org/doi/10.1126/science.adn3357

Journaalinformatie: Wetenschap

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Hoe elektrische vissen elektrische orgels konden ontwikkelen
  2. Wat zou er gebeuren als een cel geen Golgi-lichamen had?
  3. Mysterieuze genen overleven de evolutie van mariene organismen
  4. Onderzoek toont effecten aan van hogere herfsttemperaturen op insecten
  5. Ideeën voor het maken van een 3D-model van een cel
  6. Waarom het aantal haaien langs de oostkust van de VS toeneemt
  7. Hightech camera helpt zeugen en biggen te beschermen
  8. Decennia lang onderzoek wijst uit dat bedreigde walvissen minder baby's krijgen
  9. Een DNA-model maken met piepschuimballen

Wetenschap