Um estudante do ensino médio dos EUA acaba de descobrir algo completamente inesperado em química. Ele descobriu que o carbono, que geralmente forma quatro ligações com outras moléculas, pode acabar formando sete ligações, um número maior do que jamais considerado possível para o elemento.
As quatro ligações do carbono são responsáveis pela estrutura dos diamantes, metano e álcool. O adolescente rebelou contra essa doutrina do carbono ter quatro ligações, e juntamente com seu professor escreveu um artigo que foi publicado no Journal of Molecular Modeling, relatando que o carbono pode formar mais ligações do que qualquer um já pensou.
As quatro ligações são encontradas em muitas moléculas importantes, do DNA ao álcool e aos diamantes. Mas essa não é toda a história. Há exceções, situações em que o carbono pode fazer mais de quatro ligações. O elemento nesses casos é apelidado de hipercarbono.
Na década de 1950, foi demonstrado que o carbono às vezes pode formar cinco ligações. E em 2016, uma equipe alemã mostrou como fazer um hipercarbono de seis ligações. E todas essas descobertas anteriores serviram para chegar ao que o garoto propôs. O Dr. AK Fazlur Rahman estava dando uma palestra sobre carbono na Escola de Ciências e Matemática de Oklahoma, em Oklahoma City. Ele usou o trabalho de 2016 para desafiar seus alunos a pensar sobre a possibilidade de carbono com mais de seis ligações. Inesperadamente, um de seus alunos, George Wang, fez mais do que apenas imaginá-lo. Ele mostrou que seis não era um limite. Era possível ter um carbono com sete ligações.
Como relatado em Inverse, o Dr. Rahman pediu para ver os cálculos de Wang e não só mostrou a estabilidade da configuração de sete ligações de carbono e hidrogênio, Ele também mostrou que uma versão de oito ligações com apenas os mesmos dois elementos seria instável. Estes cálculos são agora publicados no Journal of Molecular Modeling.
A equipe mostrou que é possível construir uma forma de pirâmide feita de átomos de carbono. A base seria um anel de carbono hexagonal e o vértice se conectaria com todos esses seis carbonos. Como cada carbono também se liga a um átomo de hidrogênio, acaba que o carbono do vértice tem sete ligações.
Moléculas que ostentam átomos de hipercarbono são compostos extremamente incomuns, então isso pode vir a ser revolucionário. Tais estruturas podem levar a uma abordagem completamente nova da química orgânica. Armazenamento de hidrogênio é uma aplicação potencial. Novos caminhos para a síntese química também são possibilidades mencionadas no artigo.
Sua descoberta é notável por várias razões. Há o fato de que foi feito por um estudante do ensino médio. Há a história estranhamente semelhante que ocorreu mais cedo na história da química do carbono, quando um homem de 22 anos chamado Jacobus Henricus van’t Hoff Jr. mostrou em 1874 que o carbono não era uma molécula plana mas sim uma tridimensional, mudando curso de química orgânica e depois ganhar o primeiro Prêmio Nobel de Química.
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