Cientistas da Universidade de Basel, na Suíça, encontraram uma propriedade anômala na água, que se expressa no fato de que algumas de suas moléculas (paraisômeros) entram em uma reação química melhor do que outras (ortoisômeros). O artigo dos pesquisadores foi publicado na revista Nature Communications. Isso é relatado pela Science Alert.
A molécula de água existe em duas formas - orto- (o-) e para-água (p-água), que diferem entre si pelo valor do spin nuclear total, que é formado pelos spins dos núcleos de hidrogênio que compõem a molécula. Para o-água, é igual a um, e para p-água - zero. O spin não pode mudar em moléculas isoladas, também é preservado em colisões com outras moléculas e até mesmo em reações químicas. As diferenças nos spins afetam a simetria rotacional, então a molécula de água-p será simétrica, e o-água - antissimétrica (uma revolução completa é necessária para retornar ao seu estado original). No entanto, até agora não se sabia se os spins podem determinar as diferentes propriedades químicas da o- e p-water.
Os pesquisadores criaram um cristal de plasma empoeirado em uma armadilha de íons de cálcio e íons diazenilium (N2H +) e rastrearam como várias formas de água reagem com ele. Como os paraisômeros se desviam mais fortemente no campo eletrostático devido ao seu momento de dipolo significativo, isso permitiu aos cientistas separar as duas formas de água uma da outra. Em seguida, o cristal foi bombardeado com moléculas de água e, pela quantidade de íons diazelínio restantes, os pesquisadores determinaram qual isômero reagiu melhor com o cristal.
Descobriu-se que a simetria rotacional das moléculas de para-água as tornava 23% mais reativas do que a orto-água. Assim, foi demonstrado pela primeira vez que a reação química de moléculas poliatômicas com íons depende da simetria rotacional.
