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Cientistas descobrem molécula de carbono com 6 ligações

incidencematrix / Flickr

Modelo tradicional da molécula de carbono

Modelo tradicional da molécula de carbono

Nas aulas de química aprendemos que carbono só pode formar quatro ligações, porque só tem quatro eletrões compartilháveis. No entanto, parece que essa regra já não se aplica.

Um grupo de cientistas confirmou a existência de uma molécula de carbono exótica que pode formar seis ligações – o que significa que a Teoria da tetravalência do Carbono está ultrapassada.

Em 1973, investigadores alemães propuseram que poderia ser teoricamente possível criar uma molécula de carbono com seis ligações, usando hexametilbenzeno.

Jynto / Wikimedia

Molécula de hexametilbenzeno

O anel hexagonal plano consiste em seis átomos de carbono (cinzentos), que se ligam a seis “braços” de carbono extra e aos átomos de hidrogénio (brancos).

Os átomos de carbono formam uma ligação com três outros átomos de carbono, ou uma ligação com um carbono, e três átomos de hidrogénio.

A exceção

Numa ligação típica, são compartilhados dois eletrões – um de cada átomo. Os eletrões restantes que não são compartilhados permanecem no meio do anel para reforçar as ligações existentes.

No passado, os cientistas alemães questionaram o que aconteceria se a molécula de hexametilbenzeno perdesse dois eletrões.

Os especialistas propuseram que isso forçaria a molécula a formar uma versão muito menos estável, positivamente carregada, de si mesma, que basicamente colapsaria numa espécie de pirâmide.

Como o composto só é estável quando criado em ácido extremamente potente, ninguém tinha verificado a forma da molécula, até agora.

Uma equipa de cientistas liderada pelo químico Moritz Malischewski, da Universidade Livre de Berlim, na Alemanha, decidiu tentar sintetizar uma molécula de hexametilbenzeno para confirmar a sua estrutura.

Assim que o composto cristalizou, a equipa usou raios-X para criar um modelo 3D, e descobriu que dois eletrões tinham sido empurrados para fora da estrutura, o que mudou dramaticamente o seu interior.

(dr) Moritz Malischewski, Konrad Seppelt

Molécula de hexametilbenzeno

Pirâmide de carbono de cinco lados

Um átomo de carbono saltou do anel e adquiriu uma nova posição no topo, transformando a forma hexagonal numa pirâmide de carbono de cinco lados. Como resultado, o carbono em cima da pirâmide estava ligado a seis outros átomos de carbono – cinco no anel abaixo, e um acima.

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No entanto, o estudo publicado na revista Angewandte Chemie revela que estas seis ligações de carbono não são tão fortes ou estáveis como as quatro ligações da maioria dos compostos.

A confirmação de uma teoria com 40 anos significa que os especialistas têm, agora, a certeza de que a ligação de carbono é muito mais complexa do que pensávamos – e que há a possibilidade de existirem estruturas moleculares ainda mais estranhas.

  ZAP // Hypescience

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