Una gran part de les reaccions químiques es realitzen en intervals de temps relativament breus, la qual cosa dificulta l’estudi dels mecanismes de reacció i dels composts intermedis que es formen. Això es complica molt més si la reacció és complexa; en aquests casos es pot formar un gran nombre d’espècies intermèdies que, per la seva inestabilitat, es descomponen ràpidament donant lloc a altres espècies intermèdies. La identificació d’aquestes espècies és imprescindible per a conèixer el mecanisme de reacció; per a aconseguir-ho es fa servir una mena de càmera que utilitza pulsacions ultracurtes de llum làser. En condicions apropiades es pot veure el trencament i la formació dels enllaços moleculars. La mostra és bombardejada amb dues pulsacions làser simultànies, una per a excitar les molècules i obligar-les a reaccionar i l’altra per a marcar l’inici de la reacció. Aquestes pulsacions són seguides d’una altra que permet veure com comencen a canviar les molècules. La femtoquímica s’aplica a l’estudi de processos biològics i a l’anàlisi de processos químics complexos i de catàlisi.
f
Química