Físicos crean una nueva forma de hidrógeno ¡y es increíble!
El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insoluble en agua. Se trata del primer elemento de la tabla periódica porque tiene número atómico 1 y una masa atómica de 1,00794. En nuestro planeta y en el Universo, es la sustancias más abundante, alcanzando el 75 % de toda la masa del Universo y más del 90 % de todos los átomos.
A pesar de ser el elemento más simple y abundante del Universo, es algo complejo. Los científicos recientemente crearon una nueva forma de hidrógeno que está cargada negativamente y crea agrupaciones, algo nunca antes visto.
El hidrógeno negativo
El hidrógeno se encuentra principalmente como moléculas libres cargadas positivamente o en una molécula en la que interactúa con otros átomos como oxígeno, nitrógeno, carbono, etcétera. Pero esta creación cambia un poco lo que creíamos conocer sobre la química orgánica.
Los clústeres (o agrupaciones) de hidrógenos positivos son agrupaciones de pocas o muchas moléculas de hidrógeno, hasta 100, que se forman en condiciones de temperaturas muy bajas. La existencia de estos clústeres fue confirmada apenas hace 40 años y en dicho momento se consideró la posibilidad de que existan los mismos clústeres pero con moléculas cargadas negativamente.
Recién ahora, los físicos lograron crear un clúster con partículas negativas.
Creando un clúster de hidrógeno
Para obtenerlo, inyectaron helio líquido y frío en moléculas de Hidrógeno (H2) lo cual generó una mezcla que resultó en un cluster de Hidrógeno con carga neutra. Luego, esta mezcla fue expuesta a un dispositivo conocido como soldadura por rayos de electrones (en inglés electron beam), y esto a su vez generó que algunas de las moléculas de hidrógeno se ionicen y queden cargadas negativamente.
Por último, los científicos observaron que las moléculas de hidrógeno continuaban agrupándose alrededor de los iones negativos y así se formaron clústeres de hidrógeno cargados negativamente.
Sin embargo, como suele ser el caso, esta estructura se mantiene solo por uno microsegundos, es decir 0,000001 segundos. A pesar de ser un tiempo extremandamente breve, el equipo logró determinar la estructura de la estructura.
Estructura de un clúster de hidrógeno cargado negativamente
Los clústeres formados tienen la particularidad de tener un número impar de átomos, tales como 5 o 129. Los más estables tienen un ion negativo de hidrógeno que forma el «corazón» de la molécula y se encuentra rodeado por capas de moléculas de hidrógeno.
Ambos datos están relacionados, ya que el número impar de átomos se explica porque cada clúster es una combinación de varias moléculas H2 y de un centro que es una molécula sola H-. La unión que se genera entre estas moléculas se debe a una atracción dipolo inducida.
Lo más curioso de estos clústeres es que tienen una simetría icosahédrica, lo cual es un arreglo bastante sólido y estable. Esto significa que los clústeres aparecen en la naturaleza también, ya sea en las nubes o en la atmósfera de nuestro planeta.
Ahora solo queda ir en busca de estas agrupaciones y quizás esto ayudaría a entender algún fenómeno químico y físico natural que hasta ahora desconocemos.
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