John Morrison Galbraith es profesor asociado de química en Marist College que estudia los enlaces químicos, que es el proceso que mantiene unidos a los átomos para formar moléculas.

¿Qué has descubierto?

¿Hiciste un curso de química en la escuela secundaria? ¿Pensaste que era un campo estático aburrido lleno de hechos establecidos que se determinaron hace mucho tiempo? He realizado una investigación que muestra que el más fundamental de estos "hechos establecidos, "la naturaleza del enlace químico, ahora está siendo cuestionado.

Probablemente hayas oído hablar de enlaces covalentes, donde los electrones se comparten entre los átomos, y enlaces iónicos, donde los electrones se transfieren completamente de un átomo a otro. Pero probablemente no conozca un tercer tipo de vínculo, descubierto a principios de la década de 1990 por Sason Shaik y Philippe Hiberty:el enlace de cambio de carga. Comencé a trabajar con ellos poco después.

¿Qué hace que un enlace de cambio de carga sea diferente?

En bonos de cambio de carga, los electrones se comparten y se transfieren al mismo tiempo.

Eso puede sonar un poco loco pero piénselo así:¿Conoce esas pasarelas móviles en los aeropuertos? Supongamos que durante más de 100 años, la gente pensaba que la única forma de llegar de un punto a otro era pararse en la pasarela móvil o caminar junto a ella.

Ahora suponga que alguien se dio cuenta de que hay una tercera forma de moverse:puede pararse en la pasarela y caminar al mismo tiempo. La velocidad a la que te mueves por el aeropuerto no se debe a estar parado o caminar, pero una combinación de ambos.

Junto con Shaik, Hiberty y un puñado de personas en todo el mundo, He ayudado a demostrar que la vinculación por desplazamiento de carga es un fenómeno amplio que ocurre entre una variedad de elementos de la tabla periódica.

¿Qué inspiró este descubrimiento?

Shaik y Hiberty estaban calculando la energía requerida para romper una serie de enlaces usando un método llamado teoría del enlace de valencia. La química tiene que ver con el reconocimiento de patrones, y todos los vínculos que estudiaron se ajustan a un patrón bien establecido, excepto el enlace entre dos átomos de flúor. Tradicionalmente considerado como un enlace puramente covalente, esta molécula no se comportó como ningún otro enlace covalente. Al tratar de entender por qué, Shaik y Hiberty descubrieron algo completamente único.

¿Por qué es importante?

Este es el primer cambio importante en la forma en que los químicos piensan sobre la unión en más de 100 años. Los enlaces químicos están en el corazón de la química, por lo que cambiar la forma en que los químicos piensan sobre la unión cambiará todo el campo.

¿Cómo se aplican los bonos de cambio de carga en el mundo real?

Materiales sintéticos como chips de computadora, plástica, productos cosméticos, los textiles y las medicinas provienen de la formación y ruptura de enlaces químicos.

Por lo tanto, La comprensión de la unión química puede inspirar nuevos materiales con propiedades que aún tenemos que imaginar. Ya estamos viendo a los químicos explotar las propiedades de los enlaces de desplazamiento de carga para acelerar las reacciones químicas y comprender las propiedades de los disolventes industriales.

¿Cuál es el elemento más interesante de su nueva investigación?

La química está viva y en constante cambio, eso es lo que me atrajo por primera vez al campo. La vinculación de carga-turno desafía algo tan fundamental en el campo que en gran medida se da por sentado.

El drama del cambio radical de teoría está en pleno efecto aquí:el concepto se introdujo hace muchos años pero no se aceptó rápidamente; tiempo extraordinario, el trabajo diligente de un puñado de creyentes proporcionó más apoyo a la idea; y ahora está ganando una amplia aceptación debido a la verificación a través de medios experimentales y teóricos alternativos.

También me parece fascinante que la mayoría de los procesos químicos ahora se puedan modelar de manera confiable en una computadora. Siempre me gustó la química por el conocimiento que proporcionaba sobre cómo funcionan las cosas a escala atómica. Sin embargo, Nunca me sentí cómodo jugando con vasos de precipitados y productos químicos peligrosos. Si bien la química sigue siendo una ciencia predominantemente experimental, Hoy en día, las computadoras pueden dirigir esos experimentos al mismo tiempo que brindan un lugar para un químico con desafíos experimentales como yo.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.