Quimica

CÓMO SE MODELA
La sección CÓMO SE… invita al desarrollo práctico en química, sea a través de experimentos, construcción de modelos, prototipos o equipo.

Geometría, simetría y química: un modelo de icosaedro hecho con popotes de plástico
Carlos A. Martínez-Huitle,1Aarón Pérez-Benítez2 y Enrique González-Vergara3

Abstract (Geometry, Symmetry and Chemistry: An Icosahedron Model made out withPlastic Straws) The construction of an icosahedron model made with drinking straws is described. This model is very useful for learning (and teaching) the geometry and symmetry of icosahedral species, such as, the closododecaborane ion, (B12H12)2--. Introducción La química como ciencia netamente molecular requiere la explicación a escala macroscópica de los fenómenos microscópicos. A esterespecto, el uso de modelos moleculares en la enseñanza y en la investigación juega un importante papel. La química de boranos, carboranos y cúmulos metálicos no es la excepción; sin embargo, casi no existen modelos simples de desarrollar que sean capaces de representar a muchas de tales moléculas. Aquí se presenta la construcción de un modelo de icosaedro utilizando únicamente popotes de plástico, fácilde construir por maestro y alumnos (a diferente escala, si se quiere), con el cual es posible representar una gran variedad de sustancias que tienen estructuras icosaédricas. En el artículo ‘‘El icosaedro en Química Inorgánica’’ (King, 1992), se describen por lo menos siete grupos de sustancias con geometría icosaédrica, mismos que a continuación se listan: 1) Boranos y carboranos icosaédricos ysus productos de sustitución. 2) Boro elemental y boruros metálicos con alto contenido de boro.

3) Quasicristales icosaédricos basados en icosaedros de aluminio. 4) Iones icosaédricos de Galio Ga122----, encontrados en fases intermetálicas de Galio y Metales Alcalinos. 5) Cúmulos metálicos carbonílicos icosaédricos, tanto centrados como no centrados. 6) Cúmulos de Oro centrados y cúmulos máscomplicados basados en unidades estructurales icosaédricas. 7) Polioxometalatos del tipo MIVMo12O428----, en donde MIV(M= Ce, Th, U) está rodeado por 12 oxígenos. En muchas de estas estructuras se distinguen los elementos B, Al, Ga,…, esta columna de la tabla periódica se distingue por su alta tendencia a estructuras basadas en el icosaedro, por esta razón se conoce a estos elementos como losicoságenos. Un poco de geometría El concepto de poliedro es muy útil para describir diversas estructuras químicas. Un poliedro se considera que consta de un conjunto de puntos llamados vértices; líneas uniendo dichos puntos, que se llaman lados o aristas y superficies formadas por los lados o aristas, las cuales se denominan como caras. El grado o figura de un vértice es definido como el número de ladoso aristas que convergen en ese vértice. En la química, los poliedros pueden aparecer en estructuras tales como los poliedros de coordinación, en los cuales los vértices representan los ligantes o átomos rodeando a un átomo central el cual es a menudo, pero no siempre, un metal; y poliedros de cúmulo, en los cuales los vértices representan átomos polivalentes y los lados representan distancias deenlace (King, 1994). Los poliedros en los cuales todas las caras son triángulos se llaman deltaedros. El que aquí nos ocupa es el icosaedro, el cual posee 20 caras triangulares y 12 vértices. La tabla 1 muestra las características de los cinco poliedros regulares convexos llamados Sólidos Platónicos, debido a que fueron utilizados por Platón en el planteamiento de su filosofía, aunque en realidad,desde el punto de vista matemático, fueron descubiertos por los pitagóricos.
Educación Química 9[6]

1 Estudiante de la carrera de Química, Universidad de las Américas Puebla. 2 Centro de Investigación de la Facultad de Química, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Av. 14 Sur y Av. San Claudio, Col. San Manuel, CP 72570, Puebla, Pue. México. 3 Centro de Química, Instituto de Ciencias...