Buckminsterfullereno
.jpg){kind=link}
El buckminsterfullereno, buckybola o futboleno és una molècula de fullereno esfèric en la fòrmula empírica C60. Presenta una estructura tridimensional en forma de gàbia integrada per anells de carbono units en una configuració d'icosaedre truncat que s'assembla a un baló de fútbol. Es troba format per vint anells de carbono hexagonals i dotze anells pentagonals, en un àtom de carbono en els vèrtiços de cada polígon, i un enllaç en cada una de les arestes.
Va ser preparat intencionalment per primera volta en 1985 per Harold Kroto, James R. Heath, Sean O'Brien, Robert Curl i Richard Smalley en l'Universitat Rulle.[1] Curl i Smalley varen ser guardonats en el Premi Nobel de Química pels seus papers en el descobriment dels buckminsterfullerenos, i la seua família de molècules relacionades, els fullerenos. El nom és un homenage a Buckminster Fuller, l'ingenier inventor de la cúpula geodèsica, que té una enorme semblança en esta molècula. El buckminsterfullereno va ser la primera molècula de fullereno en ser descoberta, i també és la que es troba en major freqüència en la naturalea, tant és aixina que pot ser trobada en el suja en chicotetes cantitats.[2][3]
El buckminsterfullereno és la major partícula de matèria que ha exhibit dualitat ona-partícula. El seu descobriment va iniciar l'exploració de tot un camp nou de la química, el que comprén l'estudi dels fullerenos.
Etimologia
[editar | editar còdic]El nom buckminsterfullerene deriva del notori inventor i futuriste Buckminster Fuller. Un dels seus dissenys de l'estructura de domo geodèsic va mantindre un gran semblat al C60; com a resultat, els descobridors del alótropo varen donar eixe nom a la molècula recent trobada. Hui, molta gent es referix al buckminsterfullereno i a l'estructura de domo de Fuller com buckybolas.[4]
Història
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Fullereno.
El descobriment casual d'una tercera forma alotrópica del carbono en 1985, va donar a conéixer una estructura fonamentalment diferent de gàbies tancades de carbono, que es varen tornar conegudes com fullerenos. Esta nova família de "composts" no plans de carbono ha generat un immens interés dins de la comunitat científica en un curt periodo de temps, en mils d'artículs publicats sobre fullerenos i materials basats en fullerenos en els anys 1990s.
Descobriment
[editar | editar còdic]
Les primeres prediccions teòriques de l'existència de molècules de fullerenos varen aparéixer a finals dels anys 1960 i començos dels 1970[5] pero varen permanéixer per molt temps sense ser conegudes. A principis dels anys 1970, la química de les configuracions dels composts de carbono insaturados era estudiada per un grup de l'Universitat de Sussex, liderat per Harry Kroto i David Walton. En els anys 1980, Richard Smalley i Bob Curl de l'Universitat Rulle varen desenrollar una tècnica per a aïllar estes substàncies. Per a això varen utilisar un làser para vaporizar un compost adequat per a obtindre agrupacions d'àtoms. Kroto va utilisar la mateixa tècnica, amprant un blanc de grafit com a objectiu per al làser.[6]
El C60 va ser descobert per Robert Curl, Harold Kroto i Richard Smalley en 1985, utilisant la tècnica d'evaporament per làser d'una mostra de grafit. Per mig d'espectrometria de masses varen trobar evidències d'agrupacions d'àtoms de tipo Cn (a on n>20), i que ademés les presències més abundants eren les de C60 i C70. Per este descobriment varen ser guardonats en el Premi Nobel de Química de 1996. El descobriment de les buckybolas va ser fortuït, mentres els científics s'empenyoraven en produir plasmes en àtoms de carbono per a replicar i caracterisar els composts desconeguts de la matèria interestelar, l'anàlisis d'espectrometria de masses del producte obtingut va sugerir la formació de molècules de carbono esferoidals.[5]
L'evidència experimental trobada, un pico intens a 720 unitats de massa atòmica, indicava que s'havia format una molècula en 60 àtoms de carbono, pero proveïa molt poca informació estructural. Després de diversos experiments de reactivitat química el grup d'investigació va concloure que l'estructura més provable era la d'una molècula esferoidal. L'idea va ser ràpidament racionalisada com la base per a una estructura molecular en forma de gàbia en una particular simetria molecular icosaédrica. Kroto va mencionar la seua similitut en les cúpules geodèsiques del notable ingenier, arquitecte, inventor i futurólogo Buckminster Fuller, això va conduir finalment al nom de buckminsterfullereno.[5]
Investigacions posteriors
[editar | editar còdic]La versatilitat de les molècules de fullerenos ha conduït a un gran acort de part dels grups investigadors per a explorar les seues propietats. Una propietat potencialment útil és la gran capacitat dels espais interns d'estes molècules de carbono en forma de gàbia, a on poden ser introduïts àtoms de diferents elements per a produir versions empaquetades dels mateixos.
Experiments seriats desenrollats entre 1985 i 1990 varen presentar major evidència de l'estabilitat d'esta molècula de C60, i varen proveir un marc de soport més sòlit per a la teoria d'estructura en forma de gàbia, aplegant inclús a predir algunes de les propietats intensives que un material format per tals molècules deuria posseir. Al voltant d'estes dates una intensa investigació en teoria de grups va predir que una molècula C60 esferoidal només deuria posseir quatre bandes vibracionales actives en l'espectre infrarrojo com a conseqüència de la seua simetria icosaédrica.
En 1989, els membres del grup Heidelberg/Tuscon, liderat pels físics Wolfgang Krätschmer i Donald Huffman, varen observar una absorció òptica inusual en làmines primes de carbono generades per arc elèctric entre barres de grafit. Ademés d'atres característiques, els espectres de infrarrojo observats, varen mostrar quatre bandes discretes d'absorció en estreta concordancia en aquelles propostes per al C60. A raïl d'estos resultats el grup va publicar un treball d'investigació en l'any 1990 a on detallaven l'extracció en benceno d'un material soluble a partir del grafit processat per mig d'arc elèctric. L'extracte va ser cristalizado, i un anàlisis de cristalografia de rajos x va demostrar la consistència d'una estructura molecular de C60 en la forma de chicotetes esferes d'aproximadament 0,7 nanómetros de diàmetro.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ (1985).Nature.318(6042)
- 162–163.doi:10.1038/318162a0.
- ↑ (1991).Nature.352(6331)
- 139–41.doi:10.1038/352139a0.
- ↑ (1992).Carbon.30(8)
- 1183.doi:10.1016/0008-6223(92)90061-Z.
- ↑ The AZo Journal of Materials Online. AZoM™.com. "Buckminsterfullerene." 2006. Consultat el 4 de giner de 2011.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Katz, 363
- ↑ Katz, 368
- Este artícul conté una traducció derivada de «Buckminsterfullereno» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.