C’è un nuovo legame chimico

La sua esistenza era stata ipotizzata quasi trenta anni fa, ma fino ad oggi era considerato una sorta di mito scientifico. Ora invece un team di ricercatori della Freie Universität di Berlino e dell’Università cinese di Shanxi ritiene di averlo finalmente identificato, almeno sul piano teorico: un nuovo tipo di legame tra molecole, che viola alcune delle leggi fondamentali della chimica tradizionale. La loro ricerca, apparsa sulla rivista Angewandte Chemie, ha analizzato le reazioni che si sviluppano tra atomi di bromo e alcuni particolari isotopi dell’idrogeno, dimostrando che tra queste molecole può stabilirsi il legame chimico precedentemente sconosciuto, definito vibrational bond, o legame vibrazionale.

Nello studio, i ricercatori hanno svolto una serie di esperimenti teorici per analizzare le interazioni tra atomi di bromo e un particolare tipo di isotopi di idrogeno, in cui un elettrone viene sostituito da un muone, una particella elementare simile, ma di massa maggiore. Studiando queste interazioni alla ricerca di un legame vibrazionale, i ricercatori hanno calcolato due specifici parametri: l’energia potenziale del sistema che si viene a formare tra gli atomi, e l’energia di punto zero (Zpe), un parametro che arriva dalla meccanica quantistica, definito come il più basso livello energetico possibile in un sistema quantistico.

Una delle leggi fondamentali della chimica prevede infatti che un legame chimico si possa formare solo se produce una riduzione dell’energia potenziale del sistema che si viene a creare tra gli atomi. Con i loro calcoli i ricercatori hanno invece dimostrato che nel caso del muonio, una sorta di isotopo dell’idrogeno e il più leggero tra gli atomi analizzati, l’energia potenziale del sistema bromo-muonio aumenta, ma il legame viene stabilizzato da una forte diminuzione dell’energia di punto zero, formando appunto un un legame vibrazionale.

La scoperta per ora è semplicemente teorica, perché il fenomeno non è stato osservato sperimentalmente, ma un lavoro precedente dei ricercatori del team berlinese sembra indicare che il legame tra bromo e muonio potrebbe essere ottenuto realmente, nel qual caso il legame vibrazionale sarebbe effettivamente un nuovo tipo di legame chimico.

Via: Wired.it

Credits immagine: Linden Tea/Flickr CC