FUNDAMENTOS DE QUÍMICA INGENIERÍA CIVIL

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Premio Nobel de Química 1967

Manfred Eigen

Ronald George Wreyford Norrish

George Porter

FUNDAMENTOS DE QUÍMICA

INGENIERÍA CIVIL

Integrantes: Benjamín Ahumada

                                                                                                                Magdalena Alarcón

    Profesora: Melissa Salinas

                                                                        Sección: 816

         17 de abril 2020

El premio nobel de química de 1967, fue dividido en 2 mitades: una para Manfred Eigen (doctorado en la Universidad de Gotinga) de nacionalidad alemana y la otra para Ronald George Wreyford Norrish (graduado en la Universidad de Cambridge) y George Porter (licenciado en la Universidad de Leeds) nacidos en Inglaterra donde posteriormente comenzaron a trabajar juntos en la Universidad de Cambridge, debido a sus estudios en el área de la fisicoquímica y la cinética química de reacciones químicas extremadamente rápidas, realizadas al perturbar el equilibrio mediante pulsos de energía muy cortos. En esa época se produjo un gran desarrollo de la fotoquímica y de la espectroscopia aplicada a la cinética química, campos en los que su laboratorio estaba implicado directamente. Estos tres personajes, en parte, permitieron acomodarse a escalas de tiempo presentes en reacciones demasiado rápidas, tanto que no se había sido posible analizar (1, 2, 3).

Los métodos experimentales de Eigen se centraban en alterar el equilibrio de una reacción, observando el tiempo que esta demoraba en volver a su estado de equilibrio, el cual lo llamó: “tiempo de relajación”. De esta forma, se pudo calcular la velocidad de reacciones químicas que eran tan rápidas que no se podían medir con los métodos comunes. Las técnicas de Eigen normalmente se llaman métodos de “relajación química” (1,5, 6). El equilibrio de una reacción se puede perturbar con cambios bruscos de presión, señales eléctricas o un cambio fuerte de temperatura. Para observar la relajación química, es óptimo un medio de detección rápido, como saltos electrónicos. La escala de tiempo de los procesos de la química y biología, comprenden entre 100 y 10 elevado a -14 segundos y los métodos de relajación, comprenden desde microsegundos, hasta nanosegundos, lo que permite tener el lapso entre las escalas características de la cinética clásica y de la espectroscopía molecular electrónica, de esta forma se puede analizar la cinética de procesos químicos rápidos como la disociación de la molécula de agua (1, 7,8). Porter y Norrish, en cambio, desarrollaron el sistema de fotólisis por destello, utilizando un generador de pulsos, una lámpara, un contenedor para la reacción y un espectrógrafo. El sistema consiste en excitar una prueba a través de pulsos luminosos de una lámpara de descarga muy potente. Estos pulsos parten las moléculas iniciales en porciones más reducidas y así más activas que hacen más fácil es estudio posterior. El objetivo de este método es reconocer especies transitorias de la reacción en cuestión y obtener su evolución detallada. Los sistemas de fotólisis comprenden desde milisegundos a microsegundos, sin embargo, con lámparas, hasta nanosegundos y con láseres, hasta picosegundos (4, 5, 6). El premio nobel de química del año 1967, fue fundamental para el avance de la ciencia en el área de la fisicoquímica y la cinética química, ya que luego de este, hubo muchos avances en este campo, de hecho, tras la entrega del premio, se produjo una fuerte continuación en los estudios de las etapas básicas de las reacciones químicas con tal de poder hacer aún más cortos los límites de medición de estas. En efecto, se puede decir que el premio nobel de química de los años 1986 y 1999, fue producto del anterior avance de Norrish, Porter y Eigen en química. Por una parte, Herschbach, Lee y Polanyi, ganaron el premio nobel de química en 1986 gracias a sus estudios sobre la dinámica de procesos esenciales de química y por otra parte, Zewail (premio nobel de química de 1999), desarrolló la técnica de estroboscopia con láser para producir destellos de luz de unos pocos femtosegundos de largo (el proceso es posible porque los átomos dentro de una molécula vibran) y producto de esto posibilitó el estudio del mecanismo de las reacciones químicas con una determinación temporal con tantos detalles como si se filmasen a cámara lenta (2, 3, 9, 10 y 11). Sin embargo, cabe destacar que, para desarrollar la tecnología con láser, fue muy necesario el aporte previo de los tres científicos. Además, producto de ellos las reacciones químicas actualmente son medibles con una escala de tiempo del femtosegundo, lo que no hubiera sido posible sin las investigaciones de Norrish, Porter y Eigen. Además, ahora los físico y químicos, tienen conocimiento de que, juntando datos del método de relajación para una reacción química, se pueden identificar las velocidades de cada parte de dicha reacción, entonces se puede elaborar el mecanismo de procesos que estén compuestos de etapas (10).

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