El problema del isomerismo

O. LOMBARDI; S. FORTIN

Comodoro Rivadavia

Congreso; II Jornadas de Fundamentos de Química; 2021

Universidad de la Patagonia San Juan Bosco

El problema del isomerismo se expresa mediante la siguiente pregunta: ¿Puede la mecánica cuántica explicar la existencia de isómeros? La dificultad para brindar una respuesta positiva es que, cuando una molécula se describe exclusivamente en términos cuánticos, la descripción no puede distinguir entre diferentes isómeros: dado que son sistemas cuánticos con el mismo número y tipo de elementos, los isómeros son descriptos por el mismo Hamiltoniano Coulombiano. La estrategia en química es, entonces, apelar a Hamiltonianos efectivos, obtenidos mediante la aproximación de Born-Oppenheimer, los cuales encarnan la estructura de cada isómero particular. En este trabajo argumentaremos que, aunque el problema del isomerismo puede concebirse como un caso del problema de la simetría (¿Puede la mecánica cuántica dar cuenta de la existencia de ciertas asimetrías moleculares?), no puede resolverse como otros casos de asimetría, simplemente asumiendo una ruptura de simetría inducida externamente. En particular, la función de onda simétrica de la molécula no puede reconstruirse como una superposición de funciones de onda asimétricas correspondientes a los diferentes isómeros.