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Luisa AchaerandioIgnacio CrespoJuan Carlos GilJosé EdelsteinFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetespectroscopía fotodisociación infrarrojacomplejos ácido fosfórico leipzigetiqueta de deuterio d2trampa a 13 kelvinespectroscopías de acción miden vibracionesmoléculas dispersas impiden medición directaevaporación helio detecta bandas vibratoriassustitución hidrógenos por deuterio ácido fosfóricodeuterio en ácido fosfóricomasa del deuterio doble hidrógenofrecuencias de vibración bajanhuella espectroscópica muy diferentedímero normal 3 690 centímetros inversosbanda al deuterarlo 2720LeipzigInstitutoJuan Carlos Gilestructura AUteradoEuteraoHermes
Etiqueta de deuterio d2
Con
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Juan Carlos Gil describe una técnica utilizada en el Instituto de Leipzig para estudiar complejos de ácido fosfórico, que implica espectroscopía de fotodisociación infrarroja con etiqueta de deuterio.
…es cuando lo irradian con infrarrojo y detectan indirectamente cuando los complejos de ácido fosfórico absorben porque el helio se evapora; o sea, que ello se pone a vibrar, el helio se evapora y entonces están barriendo en frecuencia. Aquí ha ocurrido algo. Mientras que en el otro instituto, en Leipzig, utilizan otra técnica que se llama espectroscopía de fotodisociación infrarroja con etiqueta de deuterio. En este caso en una trampa a 13 Kelvin y lo que hacen es, otra cosa súper sofisticada, y es que asocian de forma débil, de forma Van der Waals, una molécula de deuterio D2 al aldímero este de fosfórico de hidrógeno fosfato y esta molécula pegadita va a actuar como mensajero, va a actuar como chivato, de tal forma que cuando el complejo absorba el fotón infrarrojo y se ponga a vibrar, pues va a liberar, va a pegar una coz a la moleculita de deuterio y ese desprendimiento es lo que va a generar la señal en los detectores. Estas dos técnicas, por tanto, en rigor, son espectroscopías de acción, porque no medimos directamente la luz absorbida, estamos hablando de poquísimas moléculas dispersas, no daría para medir la variación en la intensidad de la luz absorbida, ¿vale? sino que detectamos las bandas de vibración mediante estos métodos indirectos, la evaporación del helio o el release, la suelta de las moléculas de deuterio, dedos. Más aún, en cada uno de los dos montajes lo van a hacer con las moléculas normales, dimeronormal, y también con su versión deuterada, que no tiene nada que ver con los D2 de antes, sino que sustituyen los hidrógenos del ácido fosfórico por deuterio. ¿Para qué? Porque aunque químicamente la situación va a cambiar muy poquito, el cambio de un hidrógeno por un deuterio químicamente es difícil de caracterizar; sin embargo, la masa del deuterio es el doble que la del hidrógeno, tiene un neutrón más y, por tanto, las frecuencias de vibración bajan. Se trata ahora de mover cosas más gordas; las frecuencias bajan, por tanto, vamos a obtener una huella espectroscópica muy diferente. Químicamente son prácticamente la misma sustancia, pero vamos a poder estudiarla mirándola desde dos puntos de vista y esto se ve fenomenal en la figura 2 del artículo donde hay una banda estrecha que aparece en el dímero normal aproximadamente en 3.690 centímetros inversos y se ve que se va claramente la misma banda hasta los 2720 al deuterarlo. Y mola mucho porque si hacéis la relación, el cociente entre estos dos números de onda que os he dicho, sale 0,74, muy cerca de 1 dividido por la raíz de 2, que es 0,71, que es lo que esperaríamos en la aproximación más sencilla posible de vibración de un…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil describe una técnica utilizada en el Instituto de Leipzig para estudiar complejos de ácido fosfórico, que implica espectroscopía de fotodisociación infrarroja con etiqueta de deuterio.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1espectroscopía fotodisociación infrarrojacomplejos ácido fosfórico leipzigetiqueta de deuterio d2trampa a 13 kelvinespectroscopías de acción miden vibracionesmoléculas dispersas impiden medición directaevaporación helio detecta bandas vibratoriassustitución hidrógenos por deuterio ácido fosfóricodeuterio en ácido fosfóricomasa del deuterio doble hidrógenofrecuencias de vibración bajanhuella espectroscópica muy diferentedímero normal 3 690 centímetros inversosbanda al deuterarlo 2720…es cuando lo irradian con infrarrojo y detectan indirectamente cuando los complejos de ácido fosfórico absorben porque el helio se evapora; o sea, que ello se pone a vibrar, el helio se evapora y entonces están barriendo en frecuencia. Aquí ha ocurrido algo. Mientras que en el otro instituto, en Leipzig, utilizan otra técnica que se llama espectroscopía de fotodisociación infrarroja con etiqueta de deuterio. En este caso en una trampa a 13 Kelvin y lo que hacen es, otra cosa súper sofisticada, y es que asocian de forma débil, de forma Van der Waals, una molécula de deuterio D2 al aldímero este de fosfórico de hidrógeno fosfato y esta molécula pegadita va a actuar como mensajero, va a actuar como chivato, de tal forma que cuando el complejo absorba el fotón infrarrojo y se ponga a vibrar, pues va a liberar, va a pegar una coz a la moleculita de deuterio y ese desprendimiento es lo que va a generar la señal en los detectores. Estas dos técnicas, por tanto, en rigor, son espectroscopías de acción, porque no medimos directamente la luz absorbida, estamos hablando de poquísimas moléculas dispersas, no daría para medir la variación en la intensidad de la luz absorbida, ¿vale? sino que detectamos las bandas de vibración mediante estos métodos indirectos, la evaporación del helio o el release, la suelta de las moléculas de deuterio, dedos. Más aún, en cada uno de los dos montajes lo van a hacer con las moléculas normales, dimeronormal, y también con su versión deuterada, que no tiene nada que ver con los D2 de antes, sino que sustituyen los hidrógenos del ácido fosfórico por deuterio. ¿Para qué? Porque aunque químicamente la situación va a cambiar muy poquito, el cambio de un hidrógeno por un deuterio químicamente es difícil de caracterizar; sin embargo, la masa del deuterio es el doble que la del hidrógeno, tiene un neutrón más y, por tanto, las frecuencias de vibración bajan. Se trata ahora de mover cosas más gordas; las frecuencias bajan, por tanto, vamos a obtener una huella espectroscópica muy diferente. Químicamente son prácticamente la misma sustancia, pero vamos a poder estudiarla mirándola desde dos puntos de vista y esto se ve fenomenal en la figura 2 del artículo donde hay una banda estrecha que aparece en el dímero normal aproximadamente en 3.690 centímetros inversos y se ve que se va claramente la misma banda hasta los 2720 al deuterarlo. Y mola mucho porque si hacéis la relación, el cociente entre estos dos números de onda que os he dicho, sale 0,74, muy cerca de 1 dividido por la raíz de 2, que es 0,71, que es lo que esperaríamos en la aproximación más sencilla posible de vibración de un…
Juan Carlos Gil explica cómo el estudio del dímero de Uterado será crucial para diferenciar dos estructuras y destaca la compatibilidad entre los espectros obtenidos mediante diferentes técnicas experimentales, especialmente en el caso de Euterao.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #17dímero de uterado crucial para estructurasespectros compatibles euterao técnicas experimentalesmensajero hermes deuterio técnica compatible…de la molécula está fija como un reloj de péndulo, o sea que es súper chulo; le sale 0,70, vamos, que caso de libro para las clases; le sale 0,74 el cociente y 1 dividido por raíz de 2 es 0,71. Bueno, ya veremos cómo esta segunda música, este sobretono, si Me permitís, del dímero de Uterado va a ser bastante decisivo para distinguir dos estructuras que nos van a aparecer después. Bueno, además de que, como os digo, las dos técnicas experimentales son diferentes, los espectros que se obtienen en esta figura y en otras son perfectamente compatibles, especialmente en el caso de Euterao, que son casi idénticos; lo cual mola porque eso demuestra que ni el baño de helio ni el mensajero este que lleva Hermes en el brazo del deuterio en la otra técnica pues está afectando de forma significativa al espectro que nos interesa. Venga, después de este lío ya tenemos los espectros. Bueno, pues ahora necesitamos estructuras candidatas para ver si podrían generar esos mismos espectros. Y lo que hacen los autores es búsqueda computacional de las posibles geometrías del método utilizando…
Juan Carlos Gil explica cómo la sustitución de hidrógeno por deuterio en un compuesto permite una mejor diferenciación entre dos estructuras, A y B.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #3 · Palabras #14sustitución hidrógeno por deuteriodiferenciación estructuras a y bespectro calculado para abandas experimentales en espectrodeuterio desempata estructura acido fosfóricoestructura a observada experimentalmenteresultados experimentales confirman estructura aquímica cuántica predecía estructura b…el dímero normal sin deuterar, el espectro calculado para A encaja bastante mejor que el B, aunque no perfectamente con el experimento, pero no es un encaje perfecto. Solo con esta información no seríamos capaces de discernir entre una y otra, pero entonces. Entra la parte de abajo de la figura, la deuterada, esa segunda música que os decía al principio y aquí la cosa está bastante más clara al sustituir el hidrógeno por deuterio. Algunas vibraciones que antes estaban juntas se separan y en el compuesto normal aparecían juntitas y la huella estructural se ve mucho más limpia y resulta que todas las bandas experimentales tienen su equivalente en el espectro calculado para A, mientras que el B falla bastante. Así que el deuterio desempata, si queréis, mete un penalti en la prórroga o yo qué sé, mete un penalti en la prórroga. La estructura observada experimentalmente es la A, y más aún, como todo lo están duplicando, obtienen los mismos resultados con las dos técnicas experimentales, o sea que muy en fin, con mucha verosimilitud, así que hay sorpresa: la estructura que observaba el experimento es la que no es la que la química cuántica decía que podría ser más favorable para observar los protones en la B. La transferencia era fácil en la A, resultaba energéticamente desfavorable; así que identificar la estructura que el universo prefiere pues no ha resuelto el misterio de la extraordinaria construcción conductividad del ácido fosfórico, lo cual supone un pequeño bajón, pero es lo que tiene dejarse llevar por la evidencia y no aferrarse a la teoría de uno. Como decía, no sé quién, no lo recuerdo. Voy concluyendo, ¿por qué me ha molado este artículo? Pues por tres cosas: primero metodológica, hemos usado unos métodos de química cuántica muy variados y bastante sofisticados con dos estructuras que arrojan prácticamente la energía y hemos tenido que ir a…