Alotropia do carbono

por Robson3 Sex 23 Dez 2022, 12:25

UNEB 2016

A descoberta dos fulerenos ocorreu em setembro de 1985 quando um grupo de cientistas famosos obtiveram uma série de estruturas químicas com 44 a 90 átomos de carbono, dentre elas a de maior concentração, com 60 atomos de carbono. O trabalho de pesquisa valeu à equipe o Prêmio Nobel de Química, em 1996. Aqueles cientistas buscavam compreender os mecanismos para a formação de longas cadeias de carbono observadas no espaço interestelar. Os buckminsterfulerenos, bucky-bolas, ou apenas os “fulerenos”, constituem uma vasta família de nanomoléculas aromáticas, simétricas, compostas por dezenas de átomos de carbono hibridizados, dispostos nos vértices de um icosaedro truncado, formado pela ligação das bordas de uma folha de grafeno. O representante mais conhecido e estável da família dos fulerenos é o C60, com 60 átomos de carbono dispostos na forma de um icosaedro com um diâmetro de, aproximadamente, 1 nanometro. A forma é a de uma cúpula geodésica composta por 20 hexágonos e 12 pentágonos, com um carbono em cada vértice. Os hexágonos mantêm a planaridade, como no grafite e no grafeno, enquanto cada pentágono inicia um ângulo de curvatura, sendo necessários 12 pentágonos para fechar a superfície sobre si mesma, formando uma bola. O fulereno, C70, assemelha-se a uma bola de futebol, com mais hexágonos, porém com o mesmo número de pentágonos. O fulereno é muito duro, por isso é colocado no alumínio. Devido à forma

tridimensional, às ligações insaturadas e à estrutura eletrônica, os fulerenos apresentam propriedades físicas e químicas únicas, que podem ser exploradas em várias áreas da bioquímica e da medicina. Quando foram descobertos, especulou-se acerca da possibilidade de preparar fulerenos contendo átomos e moléculas no seu interior dando origem a outras nanoestruturas com propriedades químicas e físicas diferentes das simples “gaiolas vazias”. Alguns anos depois, foram descobertos fulerenos contendo átomos de metais, gases nobres e outros em seu interior. (A DESCOBERTA dos fulerenos,... 2016).

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A partir dessas informações sobre os fulerenos, associadas aos conhecimentos de Química e admitindo-se que a forma geométrica dessas entidades é uma esfera de raio r e dos raios atômicos da tabela, é correto considerar:

01) Os átomos de carbono hibridizados na forma sp³ formam o fulereno 60 mal condutor de energia, que pode conter no interior da estrutura cerca de 360 átomos de nitrogênios.
02) O volume ocupado por um átomo de alumínio no interior do fulereno 60 é, aproximadamente, 2,34% do volume da estrutura esférica da entidade.
03) Os fulerenos, em virtude da estabilidade aromática que possuem, não reagem com o eletrófilo , em meio ácido, como ocorre com o benzeno.
04) O fulereno 60 é uma substância simples formada por átomos do elemento químico carbono, semelhante ao grafeno.
05) Os fulerenos são macromoléculas apolares, solúveis em água, do tamanho de átomos de hélio.

Gabarito é 04. Fiz os cálculos da 02 e encontrei o valor da alternativa, queria saber por que ela está errada

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