Znanstveniki z univerze v Bazlu v Švici so v vodi našli nenavadno lastnost, ki se izraža v dejstvu, da nekatere njegove molekule (paraizomeri) v kemijsko reakcijo vstopijo bolje kot druge (orto izomeri). Članek raziskovalcev je bil objavljen v reviji Nature Communications. O tem poroča Science Alert.
Molekula vode obstaja v dveh oblikah - orto- (o-) in para-vodi (p-voda), ki se med seboj razlikujeta po vrednosti celotnega jedrskega spina, ki ga sestavljajo vreteni vodikovih jeder, ki sestavljajo molekulo. Za o-vodo je enaka ena, za p-vodo pa nič. Spin se ne more spremeniti v izoliranih molekulah, ohrani se tudi v trkih z drugimi molekulami in celo pri kemičnih reakcijah. Razlike v vrtljajih vplivajo na rotacijsko simetrijo, zato bo molekula p-vode simetrična, o-voda pa antisimetrična (za vrnitev v prvotno stanje je potrebna popolna revolucija). Vendar do zdaj ni bilo znano, ali lahko vrtljaji določajo različne kemijske lastnosti o- in p-vode.
Raziskovalci so v ionski pasti iz kalcijevih in diazenililijevih ionov (N2H +) ustvarili prašni plazemski kristal in spremljali, kako z njim reagirajo različne oblike vode. Ker se paraizomeri močneje odbijajo v elektrostatičnem polju zaradi svojega pomembnega dipolnega trenutka, je to znanstvenikom omogočilo, da ločita dve obliki vode drug od drugega. Nato so kristal bombardirali z molekulami vode in po količini preostalih diazelinijevih ionov so raziskovalci ugotovili, kateri izomer je najbolje reagiral s kristalom.
Izkazalo se je, da so zaradi rotacijske simetrije molekul para-vode 23 odstotkov bolj reaktivne od orto-vode. Tako je bilo prvič dokazano, da je kemijska reakcija poliatomskih molekul z ioni odvisna od rotacijske simetrije.