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1 de Abril de 2016
Química

Ni aquí ni allí

Logran medir por primera vez las propiedades de una molécula en el huidizo momento en que experimenta una transición química.

JEN CHRISTIANSEN

Si vamos de un valle a otro a través de un puerto de montaña, alcanzaremos antes o después el punto más alto, donde seguramente haremos una parada para disfrutar del paisaje antes de iniciar el descenso. Esta analogía sirve para ilustrar uno de los misterios de la química: qué sucede en el breve estado de transición que se produce cuando una molécula se transforma en otra especie química.

Hasta ahora se pensaba que los estados de transición serían demasiado inestables y pasajeros para poder observarlos. Sin embargo, un trabajo reciente ha conseguido medir la energía y las propiedades del estado intermedio que adopta una molécula cuando cambia su conformación. Al igual que la altura del puerto de montaña condicionará cuánto tardaremos en alcanzar la cumbre, las propiedades energéticas de un estado de transición determinan cuánto tardan los reactivos químicos en adoptar una nueva configuración.

Para efectuar las mediciones, Joshua Baraban, por entonces estudiante de doctorado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, y sus colaboradores excitaron acetileno con un láser. En esta reacción simple, la molécula se tuerce: de una conformación lineal pasa a una en zigzag. El acetileno vibró de modo predecible a medida que absorbía luz cada vez más intensa, pero, justo antes que se produjese el cambio de la configuración lineal a la zigzagueante, las vibraciones se detuvieron. Gracias a ello, los investigadores lograron caracterizar el esquivo estado de transición.

«Vimos que la frecuencia de las vibraciones caía en picado a cero justo en el momento en que la molécula se hallaba sobre la "joroba" que separa una conformación de otra», explica Baraban, ahora en la Universidad de Colorado en Boulder. Al medir la energía necesaria para llegar al punto en que las vibraciones se detenían, los investigadores pudieron estudiar las propiedades energéticas del estado de transición. Los resultados aparecieron publicados el pasado mes de diciembre en la revista Science.

El método también permitió seguirle los pasos al estado de transición de una conversión más compleja: la del cianuro de hidrógeno en isocianuro de hidrógeno, como comprobó Georg Mellau, de la Universidad de Giessen. Según Baraban, la capacidad para analizar ese breve instante «será importante allí donde lo sea la química». Por ejemplo, un mejor conocimiento de los estados de transición en las reacciones de combustión permitiría concebir automóviles más eficientes.

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