Характеристика молекул фулеренів - Реферат

Міністерство освіти і науки України Запорізький національний технічний університет На тему: «Фулерени.Фулерени - клас хімічних сполук, молекули яких складаються тільки з вуглецю, число атомів якого парно, від 32 і більше 500, вони представляють за структурою опуклі багатогранники, побудовані з правильних пяти-і шестикутників. Походження терміна "фулерен" повязане з імям американського архітектора Річарда Букмінстера Фуллера, конструювати напівсферичні архітектурні конструкції, що складаються з шестикутників і пятикутників. На противагу першим двом, графіту і алмазу, структура яких представляє собою періодичну решітку атомів, третя форма чистого вуглецю є молекулярної. Кожен шестикутник межує з трьома шестикутниками і трьома пятикутниками, а кожен пятикутник межує тільки з шестикутниками. Як відомо, в 1985 році учені Гарі Крото і Річард Смоллі відкрили громадськості, що в масах-спектрах пари графіту, отриманої його випаром під лазерним пучком, є ряд інтенсивних піків, що відповідають кластерам (інакше - багатоатомними молекулам) вуглецю.Відкриття унікальних вуглецевих структур та їх властивостей триває,так само як пошуки шляхів фулеренів в електроніці, біології, медицині таінших прикладних областях діяльності людини. Такий звязок здійснюється усуспільненням валентних (зовнішніх) електронів атомів. молекула атом кристалічний фулерен Кожен атом вуглецю в молекулі С60 повязаний з трьома іншими атомами, утворюючи при цьому правильні пятикутник (їх 12) і неправильні шестикутники (їх 20). Усіченимікосаедр цей багатогранник має високу симетрію, найбільш досферичної, тому молекулу С60 можна розглядати як сферичну оболонку. Цей звязок обумовлена тим,що в електрично нейтральної молекулі негативний заряд електронів іпозитивний заряд ядра рознесені в просторі, в результаті чогомолекули можуть поляризувати один одного, тобто приводити до зсуву впросторі центрів позитивного і негативного зарядів, що призводитьдо взаємодії.Алмаз, графіт і карбін мають немолекулярну будову. У 1996р. троє вчених - Гарольд Крото(Великобританія), Роберт Керл і Річард Смеллі(США) - отримали Нобелевську премію в галузі хімії за відкриття у 1985р. молекулярної форми карбону - фулерена. Фуренам належать речовини з кратним числом атомів карбону в молекулі: С60, С108, С1020 щодо.[3]Структура молекули складається з атомів, обєднаних у пяти-та шестикутники зі спільними ребрами. Назву вони свою отримали за прізвищем американського архітектора та інженера Річарда Бакмінстера Фулерена, який побудував на виставці в Монреалі у 1967р. павільйон США, використовуючи конструкцію із зібраних пяти-та шестикутників. Молекула С60 нагадує футбольний мяч: вона складається з 12 пятикутників і 20 шестикутників.Фулерени (fulleren) і фулеренова сажа представляють принципово новий ефективний нановуглецевий матеріал. На сьогоднішній день існує виробництво фулеренової сажі (політерафторэтилен) та продуктів на її основі, екстрактів фулеренів, фулерен С60 (з чистотою 99,85%), фулерен С70 (з чистотою 99,5%). Ці продукти мають досить стабільний збут, тому що поліпшують експлуатаційні характеристики транспортних засобів і інших спеціальних механізмів; використовуються в присадках та добавках до масел і мастил, що різко підвищує зносостійкість пар тертя в машинах і механізмах,та підвищують їх протизадирні властивості, що працюють в умовах підвищених навантажень. Виготовляються композити гальмівних колодок швидкіснисних транспортних засобів наземного і авіаційного транспорту з підвищеною тепловіддачею і зносостійкістю; матеріали для зниження зносу в умовах сухого тертя; технологічні складові для мастильно-охолоджуючої рідини, яка збільшує зносостійкість ріжучого інструменту та інше.[4] Ці добавки дійсно містять в собі фулерен С60 та фулеренову сажу (вміст С60 не менше 7%) і це є комерційною таємницеюХоча фулерени мають коротку історію, цей напрям науки швидко розвивається, залучаючи до себе все нових дослідників. Фізика фулеренів займається дослідженням структурних, механічних, магнітних, оптичних властивостей фулеренів та їх сполук.

Зміст

Вступ

1. Фулерени

2. Структура фулерену

3. Властивості фулеренів

4. Застосування фулеренів

Висновок

Список використаної літератури