Por Amy Nordrum
Publicado na Scientific American
A química possui muitas leis das quais uma diz que a velocidade da reação aumenta conforme a temperatura cresce. Só que em 1989, quando alguns pesquisadores estavam trabalhando no acelerador nuclear em Vancouver, eles observaram que a reação entre bromo e o “muonium” – um isótopo do hidrogênio – diminuía a velocidade conforme eles aumentavam a temperatura.
Donald Fleming, um químico da Universidade de British Columbia que estava envolvido no experimento, pensou que talvez conforme o bromo e o muonium foram reagindo, eles foram formando uma estrutura intermediária que era mantida por uma “ligação vibracional” – um tipo de ligação que outros químicos haviam previsto teoricamente uma década antes. Nesse cenário, um átomo leve de muonium se moveria rapidamente entre dois átomos pesados de bromo, como “uma bola de ping-pong se chocando entre duas bolas de boliche” Fleming ressalta. O átomo oscilante iria segurar os dois átomos de bromo juntos e reduzir a energia total, e portanto a velocidade da reação.
Na época que o experimento foi realizado, o equipamento necessário não estava disponível para analisar reações de milissegundos de duração e determinar se essa ligação vibracional realmente existia. Entretanto, nos últimos 25 anos, a habilidade dos químicos de rastrear pequenas mudanças nos níveis de energia das reações teve um grande aumento, o que possibilitou a Fleming e seus colegas de realizar o experimento novamente três anos atrás no acelerador nuclear laboratório de Rutherford Appleton na Inglaterra. Baseado nos cálculos de ambos experimentos e no trabalho de químicos teóricos colaboradores da Free University de Berlin e da Universidade de Saitama no Japão, eles concluíram que o bromo e o muonium estavam realmente formando um novo tipo de ligação temporária. A natureza vibracional da ligação abaixou a energia total do intermediário bromo-muonium – explicando assim o porque da velocidade da reação ter diminuído com o aumento da temperatura.
O grupo relatou os resultados em Dezembro passado na “Angewandte Chemie International Edition”, uma publicação da Sociedade Química Alemã (German Chemical Society). Esse trabalho confirma que as ligações vibracionais devem ser adicionadas na lista de ligações químicas conhecidas e, embora a reação bromo-muonium tenha sido o sistema “ideal” para se detectar esse tipo de ligação, esse fenômeno também ocorre em outras reações que possuem átomos leves e pesados, Fleming prevê.
