Air adalah misteri lainnya

Eksperimen baru bertentangan dengan teori lama "jatuh"

Molekul Air LBNL
membacakan

Beberapa bulan yang lalu, sepertinya hasil eksperimen baru akan membalik seluruh gagasan tentang perilaku kimia dan struktur air cair. Namun, percobaan baru menunjukkan bahwa "penggulingan besar" mungkin hanya variasi kecil dari kimia air yang terkenal, seperti yang dilaporkan para ilmuwan Amerika dalam jurnal Science.

Sebuah tim peneliti dari Lawrence Berkeley National Laboratory dan University of California telah menunjukkan bahwa secara deformasi struktur molekul air cair membutuhkan energi sebanyak es mencair. Dari energi rata-rata 1, 5 Kkal / mol yang ditentukan untuk pelengkungan ikatan hidrogen, para ilmuwan, yang dipimpin oleh ahli kimia Richard Saykally, menyimpulkan bahwa sebagian besar molekul air berinteraksi dengan baik dengan empat molekul air lainnya dengan membangun ikatan hidrogen.

Dua atau empat binding?

Meskipun air adalah salah satu zat yang paling melimpah di dunia, banyak detail kimianya masih belum jelas. Menurut pandangan tradisional, molekul dua atom hidrogen dan satu atom oksigen di dalam air bergabung dengan empat tetangga terdekatnya untuk membentuk tetrahedron. Ikatan hidrogen ini melintasi seluruh blok dalam air beku, menciptakan jaringan tetrahedra. Dalam keadaan cair, diyakini bahwa hanya sekitar sepuluh persen dari ikatan ini hancur - dan campuran ini menjelaskan sifat-sifat yang tidak biasa dari air cair.

Namun, pada bulan April tahun ini, peneliti dari Stanford University menggunakan spektroskopi sinar-X dan metode pengujian lainnya menemukan bukti bahwa bahkan 80 persen ikatan hidrogen dapat dilarutkan pada suhu kamar. Rata-rata, ini berarti bahwa setiap molekul air mempertahankan hanya dua ikatan dengan molekul tetangga - bukan empat, seperti yang diperkirakan sebelumnya. Dari sini, para peneliti menyimpulkan bahwa ketika pembekuan dan bukan jaringan tetrahedral, cincin dan rantai bisa terbentuk.

Tetrahedron direhabilitasi?

Saykally dan rekan-rekannya sekarang telah mengukur energi pengikatan air menggunakan total yang berbeda hasil elektron dekat-tepi x-ray penyerapan struktur halus (TEY-NEXAFS) metode pengujian, menghasilkan hasil yang berbeda. "Kami menemukan bahwa hasil Stanford adalah karena deformasi yang relatif kecil dari ikatan air seperti es, " kata Saykally. "Dan bahwa hasil yang sama dapat diharapkan bahkan dengan konfigurasi tetrahedral yang hampir sempurna. Sementara hasil kami tidak membantah kesimpulan dari percobaan Stanford, kami menyajikan cara alternatif di mana percobaan mereka dapat ditafsirkan secara konsisten dengan pandangan standar dari struktur air cair, "kata Saykally. pameran

Karena air memainkan peran penting dalam semua kehidupan serta dalam sejumlah proses fisik dan kimia penting lainnya, struktur dan perilaku molekulnya menjadi pusat perhatian penelitian. Bahkan setelah putaran terakhir percobaan, kata terakhir pada pertanyaan ini tampaknya tidak diucapkan air juga tidak menyimpan banyak rahasianya.

(Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley, 12.11.2004 - NPO)