A combustão do hidrogênio e do oxigênio desenvolve dinâmicas que as estatísticas não conseguem predizer.
A equação química da combustão do hidrogênio com oxigênio (H2 + O2 — H2O) pode parecer bastante simples, mas, na realidade, é um resumo de mais de 50 reações de combustão química.
Em particular, a reação (H + O2 — OH + O) é considerada por muitos pesquisadores como «a mais simples e importante reação de combustão”, pois caracteriza a dinâmica da combustão química.
Tem havido uma boa parte de controvérsia sobre se tal dinâmica pode ser descrita por um modelo estatístico, mas os cálculos de mecânica quântica feitos por Donghui Zhang (Academia Chinesa de Ciências em Dalian), Daiqian Xie (Nanjing University), Hua Guo (Universidade do Novo México) e colaboradores mostraram agora que isso não pode ser feito facilmente.
Na reação (H + O2 — OH + O), um radical livre (hidrogênio) produz dois radicais livres (oxigênio e hidroxila). Esses radicais livres podem reagir outra vez e produzir mais radicais e intermediários, permitindo assim que aconteça uma cadeia de reações de combustão.
Os pesquisadores estudaram o radical peridroxila HO2, um intermediário na cadeia de reações.
Eles calculam a seção transversal da reação, ou a probabilidade de que a reação de HO2 irá ocorrer (foto).
Esse resultado não concorda com as previsões estatísticas, que supõem que a formação e o decaimento do radical HO2 são eventos distintos.
De fato, o radical HO2 existe por tão pouco tempo que ele pode manter alguma ‘memória’ do seu estado inicial e, portanto, não se comporta estatisticamente.
Interessante é que comportamento não estatístico similar tem sido observado em colisões de alta energia.
Os pesquisadores esperam que essa descoberta estimule ainda mais os estudos experimentais da reação (H + O2 — OH + O).
Melhores informações:
Sun, Z. et al. State-to-state dynamics of H + O2 reaction, evidence for nonstatistical behavior. J. Am. Chem. Soc. (Out 2008)