D’acord amb la realitat observable de la reacció química, en la qual uns reactius coneguts es transformen en uns productes, la investigació del mecanisme a través del qual ocorre la transformació, tot i que sovint és un procés molt complex, pot ésser feta comptant amb l’ajut de diversos factors i tècniques, entre els quals cal esmentar el coneixement de la natura de tots els productes formats, com també llurs proporcions relatives respecte als reactants; la interpretació de dades cinètiques, que constitueix probablement la font més abundant per a la investigació del mecanisme; l’ús d’isòtops (marcatge, traçador); la detecció i l’estudi d’intermedis de reacció, i l’aplicació de criteris estereoquímics i de relacions estructura-activitat. Fins i tot en les reaccions químiques més senzilles es produeixen una sèrie de processos (trencament d’enllaços, formació d’intermedis i de nous enllaços) que tenen lloc en fraccions de segon (picosegons) i que fan molt difícil l’anàlisi detallada del procés. Al final dels anys setanta, l’ús del làser permeté d’estudiar aquests processos tan breus amb més detall. Recentment, J. Williams i A. Zewail, del California Institute of Technology, han proposat un sistema que permet estudiar reaccions fins al femtosegon. Es tracta de disposar d’uns feixos moleculars que contenen les molècules que reaccionaran, a molt poca densitat per tal de no produir un gran nombre de xocs, i un espectroscopi làser. El primer impuls del làser provoca la reacció del feix molecular i el segon permet observar els productes que en sorgeixen. La separació entre els impulsos del làser marca el temps mínim necessari per a enregistrar un succés i pot ésser de l’ordre de deu femtosegons. Aquesta tècnica no informa sobre espècies intermèdies que es formen, perquè no assenyala les posicions dels àtoms. Amb la introducció d’una cambra d’escombratge en el camí del feix làser és possible de realitzar un procés semblant al de la difracció de raigs X. Les dades arriben a un ordinador, que calcula l’estructura dels productes intermedis de la reacció.La validesa del mecanisme de reacció assignat a un procés particular està més en la capacitat de predir canvis en la velocitat de reacció o àdhuc en la natura dels productes mitjançant una variació de les condicions de reacció que en la seva capacitat per a explicar com s’han arribat a formar uns productes determinats. El mecanisme d’una reacció, pel fet d’ésser un model mental ideal per a explicar els fets experimentals, pot sofrir modificacions com a resultat de l’aportació de noves dades experimentals.
m
Química