Una explosión entrópica es una explosión en la que los reactivos experimentan un gran cambio de volumen sin liberar una gran cantidad de calor . La descomposición química del triperóxido de triacetona (TATP) puede ser un ejemplo de explosión entrópica. [1] No es un evento termoquímicamente muy favorecido porque se genera poca energía en la formación de enlaces químicos en los productos de reacción, sino que implica una explosión de entropía , que es el resultado de la formación de una molécula de ozono y tres moléculas de acetona en fase gaseosa a partir de cada molécula de TATP en estado sólido. [2] [3] [4] [5]
Esta hipótesis ha sido cuestionada por ser contraria a otras investigaciones teóricas, así como a las mediciones reales del calor de detonación del TATP. Los experimentos han demostrado que el calor de explosión del TATP es de aproximadamente 2800 kJ/kg (aproximadamente el 70% del TNT) y que actúa como un explosivo habitual, produciendo una mezcla de hidrocarburos, agua y óxidos de carbono al detonar. [6]
Los autores del estudio de 2005 de Dubnikova et al. confirman que la reacción redox final (combustión) de ozono, oxígeno y especies reactivas en agua, diversos óxidos e hidrocarburos tiene lugar aproximadamente 180 ps después de la reacción inicial, aproximadamente a una micra de la onda de detonación. Los cristales de TATP alcanzan finalmente una temperatura de 2300 K y una presión de 80 kbar. [7]
Referencias
- ^ Dubnikova, Faina; Kosloff, Ronnie; Almog, José; Zeiri, Yehuda; Boese, Roland; Itzhaky, Harel; Alt, Aarón; Keinan, Ehud (2005). "La descomposición del triperóxido de triacetona es una explosión entrópica". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 127 (4): 1146–59. doi :10.1021/ja0464903. PMID 15669854.
- ^ Dubnikova, Faina; Kosloff, Ronnie; Yehuda, Zeiri (2006). Schubert, Hitmar; Kuznetsov, Audrey (eds.). Esquemas de detección racional para el taller de investigación avanzada de la OTAN TATP. Países Bajos: Springer. págs. 111–112. ISBN 978-1402048869. Recuperado el 6 de febrero de 2017 ."La vía de descomposición térmica calculada de la molécula de TATP fue un proceso complicado de varios pasos con varios intermediarios altamente reactivos, incluyendo oxígeno molecular singlete y varios birradicales. Cabe destacar que los cálculos predicen la formación de acetona y ozono como los principales productos de descomposición y no los productos de oxidación esperados intuitivamente. La conclusión clave de este estudio es que la explosión de TATP no es un evento termoquímicamente muy favorecido. Más bien, la explosión implica una explosión de entropía, que es el resultado de la formación de 4 moléculas en fase gaseosa a partir de cada molécula de TATP en estado sólido . De manera bastante inesperada, las 3 unidades de isopropilideno de la molécula de TATP no desempeñan el papel de combustible que se puede oxidar y liberar energía durante la explosión. En cambio, estas unidades funcionan como andamios moleculares que mantienen las 3 unidades de peróxido juntas espacialmente en la orientación adecuada para la reacción en cadena de descomposición".
- ^ "En los medios | Scripps Research". Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2005. Consultado el 17 de julio de 2005 .
- ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 15 de febrero de 2005. Consultado el 17 de julio de 2005 .
{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )[ Se necesita cita completa ] - ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 14 de mayo de 2011. Consultado el 17 de julio de 2005 .
{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )[ Se necesita cita completa ] - ^ Sinditskii, VP; Kolesov, VI; Egorshev, V.Yu; Patrikeev, DI; Dorofeeva, OV (2014). "Termoquímica de peróxidos de acetona cíclicos". Thermochimica Acta . 585 : 10–15. doi :10.1016/j.tca.2014.03.046.
- ^ Van Duin, Adri CT; Zeiri, Yehuda; Dubnikova, Faina; Kosloff, Ronnie; Goddard, William A (2005). "Simulaciones a escala atómica de los eventos químicos iniciales en la iniciación térmica del triacetontriperóxido". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 127 (31): 11053–62. doi :10.1021/ja052067y. PMID 16076213.
