John Morrison Galbraith est professeur agrégé de chimie au Marist College qui étudie les liaisons chimiques, qui est le processus qui maintient les atomes ensemble pour former des molécules.

Qu'avez-vous découvert ?

Avez-vous suivi un cours de chimie au lycée ? Pensiez-vous que c'était un champ statique ennuyeux rempli de faits établis qui ont été déterminés il y a longtemps ? J'ai fait des recherches qui montrent que le plus fondamental de ces "faits établis, " la nature de la liaison chimique, est maintenant remis en question.

Vous avez probablement entendu parler des liaisons covalentes, où les électrons sont partagés entre les atomes, et des liaisons ioniques, où les électrons sont complètement transférés d'un atome à un autre. Mais vous ne connaissez probablement pas un troisième type de lien, découverte au début des années 1990 par Sason Shaik et Philippe Hiberty :la liaison charge-shift. J'ai commencé à travailler avec eux peu de temps après.

Qu'est-ce qui rend une liaison à changement de charge différente ?

Dans les obligations à transfert de charge, les électrons sont à la fois partagés et transférés.

Cela peut sembler un peu fou, mais pensez-y comme ceci :vous connaissez ces passerelles mobiles dans les aéroports ? Supposons que pendant plus de 100 ans, les gens pensaient que la seule façon de se rendre d'un point à un autre était soit de se tenir sur le tapis roulant, soit de marcher le long de celui-ci.

Supposons maintenant que quelqu'un réalise qu'il existe une troisième façon de se déplacer :vous pouvez vous tenir sur la passerelle et marcher en même temps. La vitesse à laquelle vous vous déplacez dans l'aéroport n'est pas due à la station debout ou à la marche, mais une combinaison des deux.

Avec Shaik, Hiberty et une poignée d'autres à travers le monde, J'ai aidé à montrer que la liaison par déplacement de charge est un vaste phénomène qui se produit entre une variété d'éléments du tableau périodique.

Qu'est-ce qui a inspiré cette découverte ?

Shaik et Hiberty calculaient l'énergie nécessaire pour rompre une série de liaisons à l'aide d'une méthode appelée théorie des liaisons de valence. La chimie est tout au sujet de la reconnaissance de formes, et toutes les obligations qu'ils ont étudiées correspondent à un modèle bien établi, sauf la liaison entre deux atomes de fluor. Traditionnellement considérée comme une liaison purement covalente, cette molécule ne s'est pas comportée comme n'importe quelle autre liaison covalente. En essayant de comprendre pourquoi, Shaik et Hiberty ont découvert quelque chose de complètement unique.

Pourquoi c'est important?

Il s'agit du premier changement majeur dans la façon dont les chimistes envisagent le collage depuis plus de 100 ans. La liaison chimique est au cœur de la chimie, ainsi, changer la façon dont les chimistes envisagent le collage changera tout le domaine.

Comment les obligations à transfert de charge sont-elles appliquées dans le monde réel ?

Les matériaux synthétiques tels que les puces informatiques, plastiques, produits de beauté, les textiles et les médicaments proviennent de la création et de la rupture de liaisons chimiques.

Par conséquent, Un aperçu de la liaison chimique peut inspirer de nouveaux matériaux avec des propriétés que nous n'avons pas encore imaginées. On voit déjà des chimistes exploiter les propriétés des liaisons à déplacement de charge pour accélérer les réactions chimiques et comprendre les propriétés des solvants industriels.

Quel est l'élément le plus cool de votre nouvelle recherche ?

La chimie est vivante et en constante évolution, c'est ce qui m'a d'abord attiré dans le domaine. La liaison par décalage de charge remet en question quelque chose de si fondamental dans le domaine qu'il est largement tenu pour acquis.

Le drame du changement radical de la théorie est pleinement en vigueur ici :le concept a été introduit il y a de nombreuses années mais n'a pas été rapidement accepté; heures supplémentaires, le travail assidu d'une poignée de croyants a davantage soutenu l'idée; et maintenant, il est de plus en plus accepté grâce à la vérification par des moyens expérimentaux et théoriques alternatifs.

Je trouve également fascinant que la plupart des processus chimiques puissent désormais être modélisés de manière fiable sur un ordinateur. J'ai toujours aimé la chimie pour les connaissances qu'elle m'apportait sur le fonctionnement des choses à l'échelle atomique. Cependant, Je ne me suis jamais senti à l'aise de jouer avec des béchers et des produits chimiques dangereux. Alors que la chimie est encore une science essentiellement expérimentale, aujourd'hui, les ordinateurs peuvent diriger ces expériences tout en offrant une place à un chimiste expérimenté comme moi.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.