Таємничі протони. Вчені нарешті розгадали одну із ключових загадок хімії

Міжнародна група вчених з’ясувала, як переносяться протони у водневому середовищі.

Теодор Гротгус окреслив основні принципи руху протонів у гідратованому середовищі у 1806 році. Його гіпотеза отримала назву механізм Гротгуса, і свого часу вона була справжнім проривом.

Проте вона не описувала процес руху елементарних частинок досконально.

Група фізиків з Німеччини, Ізраїлю, Швеції та інших країн вирішила внести ясність у питання, використавши сучасне обладнання та відстеживши рух протонів та протонних дефектів у водневому середовищі.

Вони провели експеримент із рентгенівською абсорбційною спектроскопією, щоб відстежувати, як заряди протонів впливають на електрони в окремих атомах кисню у воді.

Вчені виявили групи із трьох молекул, що утворюють ланцюжки з протоном. Так вони відстежили рух елементарних частинок.

З'ясувалося, що протони рухаються у воді у вигляді "поїздів" з трьох молекул води.

«Розуміння цього механізму — чиста наука, яка розширює межі наших знань і змінює одне з наших фундаментальних уявлень про один із найважливіших механізмів перенесення маси та заряду в природі», — пишуть автори.

Відкриття впливає на багато інших хімічних процесів, включаючи фотосинтез, клітинне дихання та перенесення енергії у водневих паливних елементах.