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4.0: Prelúdio à ligação química e geometria molecular

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    Há muito se sabe que o carbono puro ocorre em diferentes formas (alótropos), incluindo grafite e diamantes. Mas foi somente em 1985 que uma nova forma de carbono foi reconhecida: o buckminsterfulereno, comumente conhecido como “buckyball”. Essa molécula recebeu o nome do arquiteto e inventor R. Buckminster Fuller (1895-1983), cujo projeto arquitetônico característico era a cúpula geodésica, caracterizada por uma estrutura de concha treliçada suportando uma superfície esférica. Evidências experimentais revelaram a fórmula, C 60, e então os cientistas determinaram como 60 átomos de carbono poderiam formar uma molécula simétrica e estável. Eles foram guiados pela teoria da ligação — o tópico deste capítulo — que explica como átomos individuais se conectam para formar estruturas mais complexas.

    Figura\(\PageIndex{1}\): Apelidadas de “buckyballs”, as moléculas de buckminsterfulereno (C 60) contêm apenas átomos de carbono. Aqui, eles são mostrados em um modelo de bola e bastão (à esquerda). Essas moléculas têm ligações carbono-carbono simples e duplas dispostas para formar uma estrutura geométrica de hexágonos e pentágonos, semelhante ao padrão de uma bola de futebol (centro). Essa estrutura molecular não convencional recebeu o nome do arquiteto R. Buckminster Fuller, cujos designs inovadores combinaram formas geométricas simples para criar estruturas grandes e fortes, como esta cúpula de radar meteorológico perto de Tucson, Arizona (à direita). (meio de crédito: modificação da obra de “Petey21” /Wikimedia Commons; direito de crédito: modificação da obra de Bill Morrow).
    Três figuras são mostradas. A figura da esquerda é uma bola esférica de vários lados composta por anéis hexagonais que têm átomos de carbono em cada canto. A imagem central mostra uma bola de futebol. A imagem à direita é mostrada como torre de água com lados em forma de anéis hexagonais.