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Páginas: 7 (1645 palabras)
Publicado: 24 de octubre de 2012
Objetivo: Comprender la importancia de la investigación de nuevos compuestos y elementos químicos.
Pregunta problema: ¿Qué importancia tienen los fullerenos en la vida cotidiana?
LA NUEVA Y SORPRENDENTE QUIMICA DEL CARBONO: LOS FULLERENOS
En 1985, un grupo de investigadores de la universidad de Rice EE.UU., y la universidad de Succex Inglaterra, observaron una señal en el espectrómetrode masas, correspondiente a una molécula muy estable de 60 átomos de carbono, C60, producto de la condensación de vapor de carbono sublimado por una descarga de rayos láser. Basándose en un modelo hecho de papel, estos investigadores propusieron que, dad la estabilidad de la molécula, la estructura debería ser la de un cúmulo semejante a un icosaedro truncado con 12 caras pentagonales y 20 carashexagonales (véase figura 1.) y la denominaron “Buckminsterfullerene” o “Buckyball” debido a su semejanza estructural con un domo geodésico de igual numero de vértices diseñado por el arquitecto Richard Buckminster Fuller. Una estructura análoga mas conocida, corresponde a la de un balón de fútbol, por lo que el nombre de “futboleno” ha sido también adoptado, de hecho así es como se le conoce enespañol.
Figura 1. Diagrama esquemático del futboleno junto al dibujo de un balón de fútbol, ambas son figuras icosaedricas truncadas.
Este descubrimiento fue confirmado en mayo de 1990, cuando científicos del instituto Max Planck, en Alemania, encontraron que calentando una barra de grafito en atmósfera de Helio se produce C60 en cantidades apreciables. Varios laboratorios de todo el mundoempezaron a producir futboleno, desatando una explosión de investigación en este nuevo campo. En julio de 1991, la síntesis del C60 se hizo de una manera más sencilla por el descubrimiento de que el C60 también se encuentra presente en el hollín de la flama que produce el benceno al quemarse.
Simultáneamente con el descubrimiento del futboleno, otros cúmulos de carbono de distintos tamañosproducidos en menor cantidad que el C60 comenzaron a llamar la atención de los científicos, estableciendo el nombre genérico de “fullerenes” (ver figura 2.)
Figura 2. Siente de los miembros más estables de la familia de los fullerenos en el rango de 20 a 80 átomos de carbono.
La historia continua y para finales de 1991, se había encontrado que el C60 dopado apropiadamente es superconductor ymagnético, la familia de los fullerenos se extendió para incluir formas asimétricas así como formas cilíndricas denominadas “Buckytubes” (tubolenos en español)(véase figura 3.)
Figura 3. Representación esquemática de un tuboleno. La figura representa los extremos abiertos, aunque se supone que estos se cierran con la incorporación de una combinación de unidades pentagonales y hexagonales en cada lado,la estructura es espiral.
En un torrente de novedades, el C60 fue decorado con radicales orgánicos, con fluoruros y con complejos de níquel, paladio, osmio y platino (véase figura 4.)
Figura 4. Diagrama de difracción de rayos x del compuesto formado entre el complejo OsO4 (4-ter-butilpiridina)2 y el C60 mostrando la unión por dos átomos de oxigeno.
Se logro extenderlo también con átomosde carbono adicionales, y sintetizarlo englobando metales como el lantano y el Itrio (véase figura 5.)
Figura 5. Esquema de la molécula del C60 encapsulado un átomo de lantano.
La versatilidad química del futboleno es increíble: reacciona con reactivos de Grignard, con metales alcalinos tales como potasio y rubidio, y con halógenos como el fluor. La molécula misma, así como muchos de susderivados son solubles solo en disolventes orgánicos, pero recientemente se ha sintetizado derivados con aminas que son solubles en agua. También se ha reportado que el C60 puede actuar como una verdadera esponja de radicales libres, capaz de absorber decenas de estas especies químicas altamente reactivas. Los radicales libres son cruciales en los procesos comerciales de polimerización, y algún...
Pregunta problema: ¿Qué importancia tienen los fullerenos en la vida cotidiana?
LA NUEVA Y SORPRENDENTE QUIMICA DEL CARBONO: LOS FULLERENOS
En 1985, un grupo de investigadores de la universidad de Rice EE.UU., y la universidad de Succex Inglaterra, observaron una señal en el espectrómetrode masas, correspondiente a una molécula muy estable de 60 átomos de carbono, C60, producto de la condensación de vapor de carbono sublimado por una descarga de rayos láser. Basándose en un modelo hecho de papel, estos investigadores propusieron que, dad la estabilidad de la molécula, la estructura debería ser la de un cúmulo semejante a un icosaedro truncado con 12 caras pentagonales y 20 carashexagonales (véase figura 1.) y la denominaron “Buckminsterfullerene” o “Buckyball” debido a su semejanza estructural con un domo geodésico de igual numero de vértices diseñado por el arquitecto Richard Buckminster Fuller. Una estructura análoga mas conocida, corresponde a la de un balón de fútbol, por lo que el nombre de “futboleno” ha sido también adoptado, de hecho así es como se le conoce enespañol.
Figura 1. Diagrama esquemático del futboleno junto al dibujo de un balón de fútbol, ambas son figuras icosaedricas truncadas.
Este descubrimiento fue confirmado en mayo de 1990, cuando científicos del instituto Max Planck, en Alemania, encontraron que calentando una barra de grafito en atmósfera de Helio se produce C60 en cantidades apreciables. Varios laboratorios de todo el mundoempezaron a producir futboleno, desatando una explosión de investigación en este nuevo campo. En julio de 1991, la síntesis del C60 se hizo de una manera más sencilla por el descubrimiento de que el C60 también se encuentra presente en el hollín de la flama que produce el benceno al quemarse.
Simultáneamente con el descubrimiento del futboleno, otros cúmulos de carbono de distintos tamañosproducidos en menor cantidad que el C60 comenzaron a llamar la atención de los científicos, estableciendo el nombre genérico de “fullerenes” (ver figura 2.)
Figura 2. Siente de los miembros más estables de la familia de los fullerenos en el rango de 20 a 80 átomos de carbono.
La historia continua y para finales de 1991, se había encontrado que el C60 dopado apropiadamente es superconductor ymagnético, la familia de los fullerenos se extendió para incluir formas asimétricas así como formas cilíndricas denominadas “Buckytubes” (tubolenos en español)(véase figura 3.)
Figura 3. Representación esquemática de un tuboleno. La figura representa los extremos abiertos, aunque se supone que estos se cierran con la incorporación de una combinación de unidades pentagonales y hexagonales en cada lado,la estructura es espiral.
En un torrente de novedades, el C60 fue decorado con radicales orgánicos, con fluoruros y con complejos de níquel, paladio, osmio y platino (véase figura 4.)
Figura 4. Diagrama de difracción de rayos x del compuesto formado entre el complejo OsO4 (4-ter-butilpiridina)2 y el C60 mostrando la unión por dos átomos de oxigeno.
Se logro extenderlo también con átomosde carbono adicionales, y sintetizarlo englobando metales como el lantano y el Itrio (véase figura 5.)
Figura 5. Esquema de la molécula del C60 encapsulado un átomo de lantano.
La versatilidad química del futboleno es increíble: reacciona con reactivos de Grignard, con metales alcalinos tales como potasio y rubidio, y con halógenos como el fluor. La molécula misma, así como muchos de susderivados son solubles solo en disolventes orgánicos, pero recientemente se ha sintetizado derivados con aminas que son solubles en agua. También se ha reportado que el C60 puede actuar como una verdadera esponja de radicales libres, capaz de absorber decenas de estas especies químicas altamente reactivas. Los radicales libres son cruciales en los procesos comerciales de polimerización, y algún...
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