¿Cuál es la fórmula química del diamante? ¿Cuál es el contenido de carbono? ! ¡No me digas que es carbono! ! ! !

El diamante y el grafito son ambos C, pero el fullereno es carbono 60 (C60).

No hay mucho que decir sobre los diamantes.

Fullereno: tanto el C60 como el C70 tienen una estructura similar a una jaula y pueden considerarse compuestos aromáticos tridimensionales en términos de propiedades físicas y químicas. La configuración molecular tridimensional pertenece a la simetría del grupo de puntos D5h. En C60, 20 hexágonos regulares y 12 pentágonos regulares forman una estructura esférica con 60 vértices, cada uno ocupado por 60 átomos de carbono. Se ha demostrado que pertenecen al tercer alótropo del carbono, denominado fullerenos. El C60 tiene excelentes propiedades en superconductividad, magnetismo, óptica, catálisis, materiales y biología, y ha sido ampliamente utilizado.

Nombre: fullereno; buckyball; buckyball; fullereno

Datos: Fórmula molecular:

Número de servicio de Chemical Abstracts:

Propiedades : También conocido como buckyball y footballene. Un tercer alótropo de carbono descubierto en los años 1980. Una nueva forma de carbono sólido. Un sólido coloreado por el gas mostaza. Soluble en benceno, es de color rojo. La molécula C60 es una esfera cerrada de 32 lados (que falta en la imagen) compuesta por 60 átomos de carbono, como el edificio abovedado diseñado por el arquitecto Buckminsterfullereno, de ahí el nombre de fullereno o futboleno. La esfera tiene un diámetro de aproximadamente 710 pm y está compuesta por 12 pentágonos y 20 hexágonos. Los pentágonos no están conectados entre sí, sino sólo adyacentes a los hexágonos. De manera similar al grafito, cada átomo de carbono está conectado a tres átomos de carbono adyacentes a través de orbitales híbridos sp2, y los orbitales P restantes forman enlaces π en la periferia y la cavidad interna de la molécula C60. Las moléculas son aromáticas. Se puede fabricar calentando resistivamente una varilla de grafito o evaporando el grafito mediante un método de arco eléctrico. C60 es lubricante y tiene el potencial de convertirse en un súper lubricante. El C60 dopado con metal es superconductor y es un material superconductor prometedor. El C60 también se puede utilizar en muchos campos, como semiconductores, catalizadores, materiales para baterías y medicamentos. Los fullerenos incluyen C78, ​​​​C82, C84, C90, C96, etc. También vienen en otras formas, como tubos.

Las moléculas de C60 pueden combinarse con iones negativos metálicos o no metálicos. Cuando los átomos de metales alcalinos se combinan con C60, los electrones se transfieren de los átomos de metal a las moléculas de C60, que pueden formar MxC60 con propiedades superconductoras, donde m es K, Rb, Cs x es el número de átomos dopados con metal alcalino. K3C60 es un superconductor por debajo de 18 K, un conductor por encima de 18 K, con hasta 6 átomos dopados y K6C60 es un aislante. El C60 es un compuesto con valor científico y perspectivas de aplicación. También tiene cierta importancia en los campos de las ciencias biológicas, la medicina, la astrofísica y otros campos.

Algunos compuestos iónicos formados por C60 y K, Rb, Cs, Tl y otros metales tienen superconductividad. Por ejemplo, la temperatura inicial superconductora de K3C60 es 19K; Rb3C60 es 29K; RbTl2C60 es 43K, etc. K3C60 es un cristal cúbico centrado en las caras, con C3-60 ocupando la posición de la red y K llenando los espacios octaédricos y tetraédricos. F2 y H2 pueden agregar gradualmente C60 en la superficie esférica para producir * * * compuestos valentes como C60F42, C60F60, C60H36, C60H60. C60F60 es un polvo blanco que se puede utilizar como lubricante de alta temperatura, material resistente al calor e impermeable. C60 también puede formar C60[Pt(PEt3)2]6 (ver figura), C60[Pt(PPh3)2] y C60(OsO4)(4-t-BuPy)2 sin destruir el esqueleto esférico de la molécula C60. Además, en las cavidades de las esferas C60 se pueden incluir iones metálicos como sodio, potasio, cesio, calcio, estroncio, bario y lantano para formar complejos de inclusión.

1 Aplicación del Fullereno Propiedades Físicas

El lubricante y abrasivo C60 tiene una forma esférica especial y es la molécula más redonda entre todas las moléculas. Además, la estructura del C60 le confiere una estabilidad excepcional. A nivel molecular, las moléculas individuales de C60 son extremadamente duras, lo que convierte al C60 en un material central potencial para lubricantes avanzados.

Tan pronto como nació la molécula C60, algunas personas propusieron utilizarla como una "bola molecular" para fabricar lubricantes. C60F60, obtenido mediante fluoración completa de C60, es un material resistente a temperaturas muy altas. Esta sustancia en polvo blanco es un mejor lubricante que el C60. Puede ser ampliamente utilizado en campos de alta tecnología. Además, la forma especial de la molécula C60 y su gran capacidad para resistir la presión externa permiten transformarlo en un nuevo tipo de abrasivo de dureza ultraalta. Un método prometedor es convertir directamente el C60 en diamante, lo que se puede lograr aplicando alta presión a temperatura ambiente. 35438 0992 Reguero et al, del Centro de Investigación Criogénica de Grenoble, informaron en la revista británica Nature, en Mediante la aplicación de una presión rápida no hidrostática. De 20 mil millones de pascales a temperatura ambiente, las moléculas de C60 se pueden convertir instantáneamente en una gran cantidad de cristales de diamantes artificiales. Reguero y otros han patentado este método para producir diamantes C60 de forma rápida y eficiente, lo que convierte al C60 en un material potencial que podría aplicarse a los fullerenos mediante explosiones u otras ondas de choque.

Películas de diamante CVD

Otra aplicación potencial de los fullerenos es que pueden desempeñar un papel importante como sitios de nucleación uniforme para el crecimiento de la película de diamante. Una de las propiedades únicas del fullereno es que se sublima a bajas temperaturas. Para el C60, su punto de sublimación es de aproximadamente 600 °C, lo que hace que sea relativamente fácil lograr una cobertura de deposición de vapor de fullereno en superficies irregulares. Además, dado que el fullereno es fácilmente soluble en disolventes moleculares orgánicos polares como el benceno y el tolueno, las superficies complejas se pueden sumergir directamente en la solución preparada a temperatura ambiente.

En 1992, un equipo de investigación de la Universidad Northwestern afirmó haber descubierto un método sencillo para cristalizar películas de diamante a partir de fullerenos. Utilizaron fullerenos que contenían moléculas C70 para formar una fina capa de fullerenos en la superficie del silicio y luego lo bombardearon con partículas cargadas para crear una estructura molecular propicia para la formación de diamantes. La deposición química de vapor (CVD) se utiliza para formar muchos diamantes pequeños mediante una mezcla de gas natural e hidrógeno. Los científicos predicen que al mejorar este método se podrían producir películas de diamantes similares a los monocristales a granel necesarios para las aplicaciones electrónicas, lo que haría realidad el sueño de cultivar monocristales de diamante.