Minden tudományos kutató álma (rögtön a Nobel-díj után), hogy olyan eredményt érjen el, amely idővel bekerülhet még a középiskolai tankönyvekbe is. Magas szintű tudományos publikációk tucatjaival kiváló szakmai hírnevet lehet szerezni, részterületek zseniális megoldásait lehet megtalálni, de egy középiskolai tankönyvbe csak az kerül be, ami annyira fontos és letisztázott, hogy az adott korszakban általános érvényű alapvetés(nek tűnik), és ezért mindenkinek tudnia kell róla.

Lehet, hogy egy holland vezetésű kutatócsoportnak most sikerül elérnie, hogy legalább részben módosítani kelljen a kémiatankönyvek egyik ilyen nagyon régi és bebetonozottnak tűnt alapvetését. Márpedig ez ma már nagyon ritka jelenség.

Az atomok közötti kötések erősségéről van szó, amely bármennyire is unalmasnak hangzik, valójában nagyon fontos kutatási terület. Amikor a vegyészek újabb molekulákat terveznek, nem mindegy, hogy a modellekben mennyire tudják jól megjósolni, hogy milyen minőségű kötések alakulnak ki egy molekulában.

Erről a középiskolai (és nagyrészt az egyetemi) tankönyvekben általában az az alapszabály áll, hogy két atom között a kötés erősségét az úgynevezett elektronegativitás értékének különbsége befolyásolja leginkább. Alapszinten értelmezve ez egyáltalán nem bonyolult teória, csupán annyit jelent, hogy minden atomnak van egy kísérleti úton meghatározott mutatószáma (elektronegativitási értéke), és ha két atom kötésbe kerül, akkor a kötés annál erősebb lesz, minél nagyobb a két atom mutatója közötti különbség.

Nézzünk egy egyszerű példát: a szénhez rendelt elektronegativitási érték 2,55, a fluoré 3,98, a jódé 2,66. A szén-fluor kötés azért erősebb a szén-jód kötésnél – mondja az alaptézis – mert a két érték közötti különbség az előbbinél 1,43, utóbbinál viszont csak 0,11. Ahol a különbség nagyobb, ott erősebb kötés jön létre.

Az említett, nemrég publikált tudományos munka azonban arra világít rá, hogy ez nem egészen így van. Az új állítás szerint ugyanis – maradva a konkrét példánknál – a szén-jód kötés elsősorban nem az elektronegativitásokban lévő kisebb különbség miatt gyengébb, mint a szén-fluor kötés, hanem azért, mert a jódatom sokkal nagyobb, mint a fluoratom (és ebből sok minden következik, amire most nem térnénk ki).

Persze a dolog messze nem ilyen egyszerű. Ha ugyanis magunk elé képzeljük (vagy egyenesen megnézzük) a periódusos rendszert, akkor az új megfigyelés pontosan azt mondja, hogy ha balról jobbra haladunk egy adott periódusban (sorban), például a szénhez a nitrogén-oxigén-fluor atomokat kötjük, akkor tényleg az elektronegativitásban lévő különbség növekedése miatt nő elsősorban a kötéserősség, vagyis a fent említett új tapasztalat csak akkor igaz, ha egy főcsoportban (oszlopban) lefelé haladunk (a példában a fluortól mozdultunk el lefelé, egészen a jódig).

Meglehet, mindez egyszerűen hangzik, de rájönni egyáltalán nem volt az. Egy kémiai kötés erősségét ugyanis számos tényező befolyásolhatja, és csak újabban vannak olyan modelljeink, amelyekkel egyáltalán meg lehet próbálni ezeket a tényezőket különválasztva megmérni, azaz egy-egy konkrét esetben meghatározni a fontosságukat.

A molekulák stabilitását (és még számos más tényezőt) a kötéserősségek alapvetően befolyásolják, amikor például egy új gyógyszermolekula szintézisével próbálkoznak a kutatók, egyáltalán nem mindegy, hogy a tervezési modellekben milyen adatok milyen súlyozással szerepelnek, a hasonló kutatási eredmény ezért alapvető fontosságú.

Kapcsolódó cikkKapcsolódó cikkEgészségesebb pirítóst ígérnek a kutatók, de van benne egy csapdaHamarosan döntened kell egy nagyon érzékeny kérdésben: hajlandó vagy génmódosított búzából készült kenyeret enni, ha a tudomány állása szerint az biztosan egészségesebb?

G7 támogató leszek! Egyszeri támogatás / Előfizetés

Élet atom kémia kötés tankönyv Olvasson tovább a kategóriában