La nuova scoperta che può cambiare i libri di chimica a scuola
È stato identificato un nuovo legame chimico che amplia ciò che consideriamo “legato” chimicamente, se confermato potrebbe avere conseguenze notevoli
Alla base di tutta la chimica organica studiata finora c’è la concezione che un legame covalente si forma quando due atomi condividono una o più coppie di elettroni, con i casi più comuni rappresentati da legami singoli, doppi e tripli, basati rispettivamente sulla condivisione di una, due o tre coppie di elettroni. Così si descrive il modo in cui gli atomi si legano per formare molecole stabili. Ma se esistesse invece anche un altro tipo di legame? È quanto avrebbe scoperto un gruppo di ricercatori che avrebbe identificato un tipo di legame che coinvolge solo un elettrone. Se quanto affermato dallo studia venisse confermato, avrebbe vaste conseguenze su quanto conosciuto finora. I libri di chimica scolastici dovrebbero essere completamente riscritti.
La nuova scoperta sulla chimica dei legami
La prima prova diretta del nuovo legame sarebbe stata individuata tra due atomi di carbonio, aprendo nuove prospettive sulla nostra comprensione della chimica dei legami. Lo studio è stato pubblicato su ‘Nature’, i ricercatori hanno dimostrato l’esistenza di questo legame a un elettrone tramite avanzate tecniche sperimentali di diffrazione a raggi X e spettroscopia Raman.
Il legame sigma a un elettrone era stato teorizzato già nel 1931 da Linus Pauling, ma non era mai stato osservato direttamente. La sua debolezza lo rendeva difficile da isolare, ma grazie all’ossidazione controllata di un idrocarburo con un legame carbonio-carbonio “allungato”, i ricercatori sono riusciti a stabilizzarlo e a studiarne le proprietà.
I ricercatori sarebbero riusciti a confermare i calcoli teorici basati sulla teoria del funzionale della densità, confermando le proprietà previste, e particolarmente le sue caratteristiche covalenti, oltre a una struttura e una forza che lo distinguono dai legami tradizionali.
Perché la nuova scoperta di chimica è importante
Se quanto affermato nella ricerca venisse confermato, la chimica teorica potrebbe beneficiare di questa nuova categoria di legame per sviluppare modelli più sofisticati sui processi chimici e sui limiti di ciò che viene considerato “legato”. A livello pratico potrebbe permettere la progettazione di nuovi materiali con proprietà mai viste prima. Si ipotizza infatti che la capacità di controllare legami così deboli e precisi potrebbe portare alla creazione di sostanze che si auto-assemblano o si disassemblano in modo controllato, con potenziali applicazioni in nanoscienza, chimica dei polimeri e materiali avanzati.
La scoperta potrebbe poi aprire la strada anche a studi più approfonditi sui limiti della stabilità molecolare. Per esempio si potrebbe ipotizzare che esistano altri tipi di interazioni deboli o temporanee che potrebbero ampliare ulteriormente il nostro concetto di chimica covalente.
La scoperta porta a un cambiamento di prospettiva che costringe gli scienziati a riconsiderare alcune delle basi della chimica. L’esistenza del nuovo legame a un solo elettrone ridefinisce i confini tra ciò che è legato e ciò che non lo è. Tutto ciò che è stato dato per certo e che si trova scritto sui libri di chimica della scuola potrebbe non corrispondere più alla verità, ma dovrebbe essere integrato con quanto identificato dal nuovo studio e con le possibili conseguenze che comporterebbe nell’ambito della chimica teorica.