Учени от университета в Базел в Швейцария са открили аномално свойство във водата, което се изразява във факта, че някои от неговите молекули (параизомери) реагират по-добре от други (ортоизомери). Статията на изследователите е публикувана в списанието Nature Communications. Това съобщава Science Alert.
Водната молекула съществува в две форми - орто- (о-) и пара-вода (р-вода), които се различават една от друга по стойността на общото ядрено въртене, което се състои от завъртанията на водородните ядра, съставляващи молекулата. За о-вода тя е равна на една, а за р-вода - нула. Спинът не може да се променя в изолирани молекули, той се запазва и при сблъсъци с други молекули и дори при химични реакции. Разликите в завъртанията влияят на ротационната симетрия, така че молекулата p-вода ще бъде симетрична, а o-вода - антисиметрична (необходима е пълна оборота, за да се върне в първоначалното си състояние). Досега обаче не беше известно дали завъртанията могат да определят различните химични свойства на o- и p-вода.
Изследователите създадоха прашен плазмен кристал в йонна капана от йони на калций и диазенилиум (N2H +) и проследиха как различни форми на вода реагират с него. Тъй като параизомерите се отклоняват по-силно в електростатичното поле поради значителния си диполен момент, това позволи на учените да разделят двете форми на вода една от друга. Тогава кристалът беше бомбардиран с водни молекули и според количеството останали диазелиниеви йони изследователите определиха кой изомер реагира най-добре с кристала.
Оказа се, че ротационната симетрия на молекулите пара-вода ги прави 23 процента по-реактивни от орто-водите. По този начин беше показано за първи път, че химическата реакция на многоатомните молекули с йони зависи от ротационната симетрия.