Fullereen: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Helen807 (arutelu | kaastöö)
PResümee puudub
Helen807 (arutelu | kaastöö)
33. rida:
[[Pilt:C60 Fullerene solution.jpg|pisi|C<sub>60</sub> lahus]]
 
===Reaktsioonivõime
Fullereenid on keemiliselt üsna stabiilsed, kuid mitte täiesti passiivsed. Sp<sup>2</sup>-hübridisatsioonis C aatomid on planaarses grafiidis oma minimaalses energeetilises olekus, kuid kera- või torukujulises struktuuris on nad pingestatud olekus. Fullereenidele on iseloomulik [[elektrofiilne liitumine|elektrofiilne liitumisreaktsioon]] 6,6-kaksiksideme juurest, mis vähendab pingestatut olekut ([[deformatsioonienergia]] vabanemine) viies sp<sup>2</sup>-hübridisatsioonis süsiniku sp<sup>3</sup>-hübridisatsiooni.
 
Fullereenide reaktsioonivõimet on suurendatud nende pinnale aktiivsete rühmade sidumisega. Selle tulemusena ei omanda fullereen [[superaromaatsus]]t, st [[kaksikside]]mete [[elektron]]id ei saa delokaliseeruda üle kogu molekuli. [[Aromaatsed ühendid|Aromaatsus]]e vähenemisega kaasneb ka suurem [[reaktsioonivõime]].
Fullereenid lahustuvad mõõdukalt mitmetes [[lahusti]]tes. Peamised lahustid on aromaatsed ühendid, näiteks [[tolueen]], aga ka näiteks CS<small>2</small>. Puhta C<small>60</small> lahused on sügavroosat värvi, C<sub>70</sub> lahused punakaspruunid. Kõrgemate fullereenide (C<sub>76</sub> – C<sub>84</sub>) lahustel on erinevaid värvusi.
 
===Lahustuvus===
Fullereenid lahustuvad mõõdukalt mitmetes [[lahusti]]tes. Peamised lahustid on aromaatsed ühendid, näiteks [[tolueen]], aga ka näiteks CS<small>2</small>. Puhta C<subsmall>7660</subsmall> lahused on kasügavroosat kaksvärvi, optilistC<sub>70</sub> [[isomeeria|isomeeri]]lahused ningpunakaspruunid. teistelKõrgemate kõrgematelfullereenide (C<sub>76</sub> – C<sub>84</sub>) fullereenidellahustel on mitmeiderinevaid struktuuriisomeerevärvusi. Fullereen on ainus teadaolev süsiniku [[allotroop]], mida saab toatemperatuuril tavalistes solventides lahustada. Mõned fullereenid ei ole lahustuvad, kuna neil on väike [[keelutsoon]] [[põhiolek|põhi-]] ja [[ergastatud olek]]u vahel. Sellised on eriti väiksemad fullereenid, näiteks C<sub>28</sub><ref name="test9">[http://en.wikipedia.org/wiki/Journal_of_Chemical_Physics Journal of Chemical Physics], Guo, T.; Smalley, R.E.; Scuseria, G.E. (1993). "Ab initio theoretical predictions of C28, C28H4, C28F4, (Ti at C28)H4, and M at C28 (M = Mg, Al, Si, S, Ca, Sc, Ti, Ge, Zr, and Sn)". </ref>, C<sub>36</sub> ja C<sub>50</sub>, aga ka C<sub>72</sub>. Keelutsooniga fullereenid on tavaliselt väga reaktiivsed ja seostuvad hästi teiste fullereenide ja tahma osakestega.
 
C<sub>76</sub> on ka kaks optilist [[isomeeria|isomeeri]] ning teistel kõrgematel fullereenidel on mitmeid struktuuriisomeere. Keelutsooniga fullereenid on tavaliselt väga reaktiivsed ja seostuvad hästi teiste fullereenide ja tahma osakestega.
Fullereenide reaktsioonivõimet on suurendatud nende pinnale aktiivsete rühmade sidumisega. Selle tulemusena ei omanda fullereen [[superaromaatsus]]t, st [[kaksikside]]mete [[elektron]]id ei saa delokaliseeruda üle kogu molekuli. [[Aromaatsed ühendid|Aromaatsus]]e vähenemisega kaasneb ka suurem [[reaktsioonivõime]].
 
===Hüdraatumine===
Veega seostunud ([[Ioonide hüdraatumine|hüdraatunud]]) fullereenid on stabiilsed ja väga [[hüdrofiilsus|hüdrofiilsed]] kompleksid. C<sub>60</sub> molekuliga on seostunud 24 vee molekuli. Hüdraatkate tekib doonor-aktseptormehhanismiga [[hapnik]]u vabade [[elektronpaar]]ide ja fullereeni pinna vahel. Samal ajalSamaaegselt on vee molekulid omavahel seotud tiheda [[vesinikside]]mete võrgustikuga. C<sub>60</sub>HyFn ehk hüdraatunud C<sub>60</sub> molekuli suurus on 1,6-1,8 nm.
 
[[Funktsionaalrühm]]adega fullereenid jaotatakse kahte rühma: eksoeedrilisteks, milles asendaja paikneb väljaspool fullereeni molekuli, ja endoeedrilisteks, kus asendaja paikneb molekuli sees.