Der Tunneleffekt von Atomen in der Chemie

Abstract

Der quantenmechanische Tunneleffekt von Atomen wird immer häufiger als wichtiger Aspekt in chemischen Reaktionen identifiziert. Experimentell kann man Atomtunneln nur indirekt nachweisen; beispielsweise durch temperaturunabhängige Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten oder durch sehr große kinetische Isotopeneffekte. Im Gegensatz dazu können theoretische Methoden den Einfluss des Tunneleffekts auf die Reaktionsgeschwindigkeit direkt bestimmen. Der Tunneleffekt ändert beispielsweise Reaktionspfade und Verzweigungsverhältnisse, ermöglicht chemische Reaktionen in astrochemischer Umgebung, die thermisch nicht stattfinden, und beeinflusst auch biochemische Prozesse.