Cientistas confirmam a existência de um novo tipo de ligação química

     A Química possui muitas leis e uma delas diz que a velocidade de uma reação aumenta com a temperatura. Em 1989, químicos ficaram desconcertados ao observarem que uma reação entre bromo e muônio – um átomo exótico composto de antimúon e elétron – diminuiu de velocidade quando eles aumentaram a temperatura.
     Donald Fleming, químico da University of British Columbia envolvido com o experimento, pensou que, talvez, bromo e muônio tivessem formado uma estrutura intermediária unida por uma ligação vibracional – uma ligação que outros químicos tinham colocado como uma possibilidade teórica pouco tempo antes. Nesse cenário, o átomo de muônio, que é leve, mover-se-ia velozmente entre dois átomos pesados de bromo, “como uma bola de ping-pong quicando entre duas bolas de boliche”, diz Fleming. O átomo oscilante uniria rapidamente os dois átomos de bromo e reduziria a energia e, portanto, reduziria a velocidade da reação.

(Figura retirada de http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201408211/pdf)

     Na época do experimento, o equipamento necessário não estava disponível para analisar a reação de milissegundos mais detalhadamente para determinar se tal ligação vibracional existia. Nos últimos 25 anos, no entanto, a capacidade dos químicos de rastrearem mudanças sutis nos níveis de energia das reações aumentou significativamente, assim, Fleming e seus colegas refizeram sua reação novamente, três anos atrás, no acelerador nuclear do Rutherford Appleton Laboratory, na Inglaterra. Baseados em cálculos dos dois experimentos e no trabalho de colaboradores da Free University of Berlin, na Alemanha, e da Saitama University, no Japão, eles concluíram que o muônio e o bromo formaram, de fato, um novo tipo de ligação temporária. Sua natureza vibracional diminuiu a energia total da estrutura intermediária bromo-muônio, explicando assim porque a reação ficou mais lenta embora a temperatura estivesse aumentando.
     A equipe reportou seus resultados em dezembro na Angewandte Chemie International Edition, uma publicação da German Chemical Society. O trabalho confirma que as ligações vibracionais devem ser adicionadas à lista de ligações químicas conhecidas. E, apesar da reação bromo-muônio ser um sistema “ideal” para verificar a ligação vibracional, Fleming prediz que o fenômeno também ocorre em outras reações entre átomos leves e pesados.

(Fontes: http://www.scientificamerican.com/article/chemists-confirm-the-existence-of-new-type-of-bond/, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201408211/pdf)

Observação direta de ligações covalentes em moléculas antes e após reações químicas

     O sonho de todo químico é tirar fotografias em escala atômica de uma substância química antes e após ela reagir. Isso agora se tornou real, graças a uma nova técnica desenvolvida por químicos e físicos na Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos.

     Usando um microscópio de força atômica estado-da-arte, pesquisadores tiraram as primeiras fotografias de moléculas, átomo por átomo, incluindo imagens das ligações químicas interatômicas, retratando claramente como a estrutura da molécula mudou durante uma reação. Até agora, os cientistas só eram capazes de inferir esse tipo de informação a partir de análises espectroscópicas.

(A,B,C): imagens obtidas com microscopia de tunelamento por varredura (scanning tunneling microscopy - STM); (E,F,G): imagens obtidas com a nova técnica de microscopia de força atômica (atomic force microscopy - AFM); (I,J,K): representações esquemáticas das estruturas moleculares.

     “O microscópio de força atômica nos dá novas informações sobre as ligações químicas, o que é incrivelmente útil para entender como diferentes estruturas moleculares se conectam e como podem se transformar de uma forma em outra,” diz Michael Crommie, um dos coautores do trabalho. “Isso deve nos ajudar a construir novas nanoestruturas, tais como redes interligadas de átomos que teriam forma e estrutura particulares para serem utilizadas em dispositivos eletrônicos.”

(Fontes:http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130530142007.htm e http://www.sciencemag.org/content/340/6139/1434)