El efecto túnel explica que se den en el espacio reacciones químicas que no se producen en condiciones normales

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Científicos de la Universidad de Leeds (Reino Unido) han demostrado por qué en el espacio exterior se puede producir una reacción química a 200 grados bajo cero a una gran velocidad cuando en la Tierra, a temperaturas más altas, no se produce.

Se trata de la formación del radical metoxi (CH3) a partir de metanol (CH3OH) y el radical hidroxílico (·OH). Esta reacción es muy difícil que se dé a bajas temperaturas porque la barrera energética que tienen que superar los reactivos para dar lugar a los productos es muy alta. En todo caso, la intuición y el conocimiento químico dicen que la reacción podría favorecerse aumentando la temperatura, ya que así los reactivos podrían adquirir la suficiente energía como poder poder traspasar la barrera de potencial. Sin embargo, a temperaturas muy bajas la reacción se produce.

Los investigadores han explicado que esto se debe al efecto túnel explicado por la mecánica cuántica. Bajo la óptica de la cuántica, las moléculas no tienen unas características seguras, sino más o menos probables. Así, mientras la mecánica clásica asegura que los reactivos no pueden franquear la pared de potencial a menos de cierta temperatura, la mecánica cuántica matiza que efectivamente eso es lo más probable, pero que existe una pequeña probabilidad de que sí la atraviese por el llamado efecto túnel.

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La razón es que muchas reacciones progresan mediante la formación durante muy cortos periodos de tiempo de ciertas moléculas llamadas intermedios de reacción. En la reacción estudiada, cuanto más baja es la temperatura, más tiempo se encuentran estos intermedios en estados cuánticos favorables para experimentar el efecto túnel, aumentando, pues, la probabilidad de que el efecto se dé.

Los investigadores han tratado de reproducir las condiciones del espacio exterior en el laboratorio y han conseguido que se den estas reacciones a temperaturas muy bajas y a grandes velocidades. Ahora lo están probando en otros casos. Por ello, han llamado la atención de los astroquímicos para que no subestimen la probabilidad de que se estén dando reacciones teóricamente imposibles en el espacio.

Los resultados han sido publicados en el último número de Nature Chemistry..

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