Οι χημικοί παρέχουν θεωρητική ερμηνεία για να κατανοήσουν τις χημικές αντιδράσεις.
Με πολλούς τρόπους, η κατανόηση των κβαντικών μηχανικών εξισώσεων σε μια προσπάθεια να προβλέψουμε τι θα συμβεί μεταξύ των αντιδρώντων, όπως τα άτομα και τα μόρια που καταλήγουν σε σύνθετα φαινόμενα στη χημεία, μπορεί να είναι μια εξαντλητική διαδικασία. Ωστόσο, χωρίς τις θεωρητικές γνώσεις, οι πειραματικοί χημικοί θα ήταν σε μεγάλο βαθμό ανίκανοι να καταλάβουν τι παρατηρούν.
Οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού, με επικεφαλής τον διακεκριμένο καθηγητή Χημείας, τον Hua Guo, συνεργάζονται με πειραματιστές για να τους βοηθήσουν να κατανοήσουν ορισμένα περίπλοκα πράγματα, παρέχοντας θεωρητικές ερμηνείες πειραματικών παρατηρήσεων .
«Όταν οι επιστήμονες ανιχνεύουν μόρια , βλέπουν φασματικά χαρακτηριστικά, αλλά είναι πολύ δύσκολο να ερμηνεύσουν αυτά τα χαρακτηριστικά, επειδή είναι απλά γραμμές στο φάσμα», δήλωσε ο Guo. «Εδώ επεμβαίνουμε εμείς και παρέχουμε μια θεωρητική ερμηνεία των πειραματικών παρατηρήσεων τους».
Μια τέτοια κοινή μελέτη από την ομάδα του Guo και μιας ομάδας ερευνητών από το Cal-Berkeley δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο διάσημο περιοδικό Nature Chemistry με τίτλο «Feshbach resonances in the exit channel of the F + CH3OH→HF + CH3O reaction observed using transition-state spectroscopy»
Ο χαρακτηρισμός της μεταβατικής κατάστασης μιας αντίδρασης υπήρξε από καιρό στόχος τόσο για τους πειραματικούς χημικούς ερευνητές, όσο και για τους θεωρητικούς χημικούς από τη δεκαετία του 1930. Αυτό συμβαίνει επειδή η κατάσταση της μετάβασης διέπει τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται και διασπώνται χημικοί δεσμοί κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Η κατάσταση μετάβασης είναι ένα πολύ βραχύβιο φαινόμενο. Για να καταλάβετε τη δυσκολία τις παρατήρησης, αυτό μπορεί να συμβεί μόνο σε μερικά femtoseconds (Το femtosecond είναι η μονάδα του χρόνου ίση με 10 -15 ή 1 / 1.000.000.000.000.000 του δευτερολέπτου)
«Για να ελέγξετε μια χημική αντίδραση, πρέπει να καταλάβετε πώς περνάει μέσα από την κατάσταση της μετάβασης», δήλωσε ο Guo. «Πρέπει να σχεδιάσετε έξυπνους τρόπους για να το κάνετε αυτό».
Οι συνεργάτες του Guo στο Berkeley φτιάχνουν πρώτα ένα σταθερό ανιόν και έπειτα συμβαίνει εξής κατάσταση, αυτά τα αρνητικά ιόντα τυπικά έχουν μια γεωμετρία που είναι πολύ κοντά στην κατάσταση μετάβασης των αντίστοιχων ουδέτερων αντιδράσεων, όπως φαίνεται στο σχήμα (παρακάτω στην εικόνα), οι επιστήμονες μπορούν να ξεκινήσουν με αυτό το ανιόν και να απογυμνώσουν το ηλεκτρόνιο από αυτά τα μόρια χρησιμοποιώντας ένα φως λέιζερ.
