Nova molécula de carbono tem 6 ligações
Você lembra das aulas de química do ensino médio? Provavelmente não.
Nós te ajudamos: o carbono só pode formar quatro ligações, porque ele só
tem quatro elétrons compartilháveis.
Essa era uma regra bastante aceita e simples, mas, ao que tudo indica, ela já não se aplica mais.
Cientistas confirmaram a existência de uma molécula de carbono
exótica que pode formar seis ligações, o que significa que o exemplo
mais clássico de tetravalência em nossos manuais de química vem agora
com uma exceção.
A teoria
Em 1973, pesquisadores alemães propuseram que poderia ser
teoricamente possível criar uma molécula de carbono com seis ligações,
usando hexametilbenzeno.
Este composto se forma quando o carbono se liga ao hidrogênio desta maneira:
O
anel hexagonal plano consiste em seis átomos de carbono (cinzas). Estes
ligam-se a seis “braços” de carbono extra e aos átomos de hidrogênio
(brancos).
Como você pode ver, os átomos de carbono formam uma ligação com três
outros átomos de carbono, ou uma ligação com um carbono, e três átomos
de hidrogênio.
A exceção
Em uma ligação típica, dois elétrons são compartilhados – um de cada
átomo. Os elétrons restantes que não são compartilhados permanecem no
meio do anel para reforçar as ligações existentes.
No passado, os pesquisadores alemães fizeram a pergunta: o que acontece se a molécula de hexametilbenzeno perde dois elétrons?
Eles propuseram que isso forçaria a molécula a formar uma versão
muito menos estável, positivamente carregada, de si mesma, que
basicamente colapsaria em uma espécie de pirâmide, como você pode ver na
imagem abaixo:
Mas ninguém tinha verificado a forma da molécula, até agora.
O experimento
Uma equipe liderada pelo químico Moritz Malischewski, da Universidade
Livre de Berlim, na Alemanha, decidiu tentar sintetizar uma molécula de
hexametilbenzeno para confirmar sua estrutura.
A razão pela qual demorou tanto tempo para alguém fazer isso é que o
composto é apenas estável quando criado em ácido extremamente potente.
Logo, é preciso realmente saber o que se está fazendo se você quiser
mexer com hexametilbenzeno.
Assim que o composto cristalizou, a equipe usou raios-X para criar um modelo 3D de sua estrutura.
Eles descobriram que dois elétrons tinham sido empurrados para fora
da estrutura, e isso mudou dramaticamente seu interior. Um átomo de
carbono saltou do anel e tomou uma nova posição no topo, transformando o
hexagonal plano em uma pirâmide de carbono de cinco lados.
Como resultado, o carbono em cima da pirâmide estava realmente ligado a seis outros carbonos – cinco no anel abaixo, e um acima.
A incrível química
Vale lembrar que, enquanto a molécula realmente hospeda seis ligações
de carbono, elas não são nem de perto tão fortes ou estáveis quanto as
quatro ligações da maioria dos compostos.
“O carbono não faz seis ligações no sentido em que normalmente
pensamos em uma ligação carbono-carbono como um enlace de dois
elétrons”, disse Tantillo.
Apesar disso, a confirmação de uma hipótese de 40 anos significa que
agora temos certeza de que a ligação de carbono é muito mais complexa do
que pensávamos – e que há a possibilidade de estruturas moleculares
ainda mais estranhas existirem.
Fonte: [
ScienceAlert]