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足球烯结构解析精品文档足球烯结构解析 C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球所以称为足球烯；由于这个结构的提出是受到建筑学家富勒的启发，（富勒曾设计一种用六边形和五边形构成的球形薄壳建筑结构）因此科学家也把C60叫做富勒烯。C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，其相对分子质量约为720。它具有60个碳原子、90个C-C键，和32个环，其中12个为正五边形，20个为正六边形；有两种键角分别为108和120；碳原子是sp2杂化，具有超导性、强磁性等优良性质，是超导温度最高的无机分子材料；可以由苯和石墨等材料合成。 球棍模型 比例模型结构解析：一、90个C-C单键每个碳原子可以形成3个C-C单键，而每个C-C键需要2个碳原子构成，所以每个C-C键中属于一个C的只有，那么每个碳原子形成的单键数为，则足球烯中C-C键总数为N=。二、32个环、12个五边形、20个六边形 设一个分子中有x个五元环、y个六元环。 根据欧拉定理（任何一个凸多面体中，定点数+面数-边数=2）有60 + x + y - 90 = 2 在足球烯中，每个正五边形周围有5个正六边形，而每个正六边形周围均匀分布3个正五边形和3个正六边形（见下图）。那么每个C-C单键供2个环用，属于其中任何一个环的C-C单键只有，则每个正五边形具有的边数为，每个正六边形具有的边数为，足球烯一个分子所具有的总边数（C-C键数）为 联立式可解的 x=12 y=20 三、键角为108和120由于足球烯中的所有碳都成环，且构成的环为正五边形或正六边形，所有C-C键的键角为108（正五边形环）和120（正六边形环）。四、超导、强磁性足球烯分子中的碳原子是以sp2杂化形式成键的，每个碳原子原子核的最外层都有一个未成对电子，这些电子所在的p轨道互相重叠形成一个含60个电子的闭壳层电子结构，因此在近似球形的笼内和笼外都围绕着电子云。但C60常态下不导电，因为其分子大得可以将其他原子放进它内部，并影响其物理性质，因而不可导电。随着科学进步，科学家们发现在C60内掺杂一些碱金属后，C60具有金属性质，在低温下导电能力非常强，也是迄今为止发现的超导温度最高的无机非金属分子物质。在C60的甲苯溶液中加入过量的强供电子有机物四（二甲氨基）乙烯（TDAE），得到了C60(TDAE)C0.86的黑色微晶沉淀，经磁性研究后表明是一种不含金属的软铁磁性材料，居里温度为16.1K，高于迄今报道的其它有机分子铁磁体的居里温度。五、 合成 可以用石墨或苯合成足球烯分子。 很多学生做题时遇到这一项都会判断错误，认为足球烯有五元环、六元环，而石墨和苯都只有六元环，所以不能合成足球烯。但是要注意，每5个六边形围起来就会出现一个五边形，所以，用石墨和苯是可以合成足球烯的，而且科学家们已经在实验室实现了这种合成。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除