بوكمينستر فوليرين

بوكمينستر فوليرين (أو كما يعرف اختصاراً باسم كرة بوكي) هو جزيء فوليرين له الصيغة C60، وهو أحد متآصلات الكربون، وله بنية جزيئية متكوّرة تشبه الكرة المستخدمة في لعبة كرة القدم، إذ أنها تتألف من عشرين حلقة سداسية الأضلاع واثنتا عشرة حلقة خماسية الأضلاع، وتكون ذرات الكربون على رؤوس تلك المضلعات.

بوكمينستر فوليرين
بوكمينستر فوليرين
بوكمينستر فوليرين

الاسم النظامي (IUPAC)

(C60-Ih)[5,6]fullerene

المعرفات
رقم CAS 99685-96-8
بوب كيم (PubChem) 123591

الخواص
الصيغة الجزيئية C60
الكتلة المولية 720.64 غ/مول
المظهر بلورات إبرية داكنة
الكثافة 1.65 غ/سم3
نقطة الانصهار ~ 600 °س (يتسامى)
الذوبانية في الماء غير منحل في الماء
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)

سمي المركب على اسم المصمم الهندسي ريتشارد بوكمينستر فولر، والذي اشتهر بإنشاء وتصميم القبب الجيوديسية، والتي تشبه في تصميمها C60.[3]

التحضير

حضر بوكمينستر فوليرين لأول مرة من قبل روبرت كيرل وهارولد كروتو وريتشارد سمولي في جامعة رايس الأمريكية سنة 1985، وذلك بتسليط شعاع من الليزر على سطح قرص دوار من الغرافيت من أجل تبخيره، حيث أدى ذلك إلى تشكيل تكتلات عنقودية من ذرات الكربون في البلازما الناتجة، وكان جزيء C60 من بينها.[4] جرى التأكد من البنية باستخدام تقنية مطيافية الكتلة.[5] نتيجة هذا الاكتشاف حاز العلماء المذكورة أسماؤهم على جائزة نوبل في الكيمياء سنة 1996.

يوجد بوكمينستر فوليرين طبيعياً بكميات قليلة في السناج،[6][7] كما يحضر مخبرياً بإجراء عملية تفريغ قوس كهربائي بين قطبين من الغرافيت مرتفعي النقاوة في وسط خامل من الهيليوم، ثم بإجراء عملية تنقية بالإذابة في مذيبات عضوية معينة، ثم بإجراء الفصل بالاستشراب.[4]

الخصائص

لا ينحل بوكمينستر فوليرين في الماء، لكنه بالمقابل ينحل بدرجات متفاوتة في العديد من المذيبات العضوية.[8][9][10] لمحلول بوكمينستر فوليرين لون قرمزي، لكن البلورات الصلبة بالمقابل لها لون بني داكن، وذلك بسبب حدوث تغير في الفجوات الطاقية لحزم النطاق على المستوى الجزيئي.[11]

يدخل جزيء بوكمينستر فوليرين في تفاعلات كيميائية مختلفة، حيث يمكن له على سبيل المثال أن يخضع لتفاعل هدرجة،[12] وكذلك لتفاعل الهلجنة، مع العلم أن إضافة الفلور أو الكلور يؤدي إلى حدوث تغييرات في البنية الفراغية، بحيث يتغير شكل الجزيء من كرة إلى شكل أسطواني يشبه الطبل.[13]

الاستخدامات

يستخدم جزيء بوكمينستر فوليرين C60 بشكل واسع في مجال البحث العلمي، في حين أنه لا توجد للجزيء تطبيقات عملية على المستوى التجاري.

اقرأ أيضاً

المراجع

  1. معرف بوب كيم: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/123591 — تاريخ الاطلاع: 18 نوفمبر 2016 — العنوان : Fullerene C60 — الرخصة: محتوى حر
  2. معرف بوب كيم: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/123591
  3. The AZo Journal of Materials Online. AZoM™.com. "Buckminsterfullerene." 2006. Retrieved Jan 4. 2011.
  4. Kroto, H. W.; Health, J. R.; O'Brien, S. C.; Curl, R. F.; Smalley, R. E. (1985). "C60: Buckminsterfullerene". Nature. London. 318 (6042): 162. Bibcode:1985Natur.318..162K. doi:10.1038/318162a0. مؤرشف من الأصل في 19 يوليو 2017. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  5. Katz, E. A. (2006). "Fullerene Thin Films as Photovoltaic Material". In Sōga, Tetsuo (المحرر). Nanostructured materials for solar energy conversion. Elsevier. صفحات 361–443. ISBN 978-0-444-52844-5. مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  6. Howard, Jack B.; McKinnon, J. Thomas; Makarovsky, Yakov; Lafleur, Arthur L.; Johnson, M. Elaine (1991). "Fullerenes C60 and C70 in flames". Nature. 352 (6331): 139–41. Bibcode:1991Natur.352..139H. doi:10.1038/352139a0. PMID 2067575. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  7. Howard, J; Lafleur, A; Makarovsky, Y; Mitra, S; Pope, C; Yadav, T (1992). "Fullerenes synthesis in combustion". Carbon. 30 (8): 1183. doi:10.1016/0008-6223(92)90061-Z. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  8. Beck, Mihály T.; Mándi, Géza (1997). "Solubility of C60". Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 5 (2): 291. doi:10.1080/15363839708011993. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  9. Bezmel'nitsyn, V.N.; Eletskii, A.V.; Okun', M.V. (1998). "Fullerenes in solutions". Physics-Uspekhi. 41 (11): 1091. Bibcode:1998PhyU...41.1091B. doi:10.1070/PU1998v041n11ABEH000502. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  10. Ruoff, R. S.; Tse, Doris S.; Malhotra, Ripudaman; Lorents, Donald C. (1993). "Solubility of fullerene (C60) in a variety of solvents". Journal of Physical Chemistry. 97 (13): 3379. doi:10.1021/j100115a049. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  11. M. S. Dresselhaus; G. Dresselhaus; P. C. Eklund (20 February 1996). Science of fullerenes and carbon nanotubes. Academic Press. صفحات 437–. ISBN 978-0-12-221820-0. مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2016. اطلع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2011. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  12. Zhao, Yufeng; Kim, Yong-Hyun; Dillon, A. C.; Heben, M. J.; Zhang, S. B. (22 April 2005). "Hydrogen Storage in Novel Organometallic Buckyballs" (PDF). Physical Review Letters. 94 (15): 155504. Bibcode:2005PhRvL..94o5504Z. doi:10.1103/PhysRevLett.94.155504. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 مارس 2013. اطلع عليه بتاريخ 24 سبتمبر 2012. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  13. Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe (2008). "Chapter 14: The group 14 elements". Inorganic Chemistry, 3rd Edition. Pearson. ISBN 978-0-13-175553-6. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
    • بوابة الكيمياء
    • بوابة تقنية النانو
    • بوابة علم الفلك
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.