von Prof. Oliver Reiser
© Chemie-im-Alltag 2002, 2006.
Es glich einer Sensation als es 1990 gelang, durch Beschuss im elektrischen Lichtbogen aus Graphit neue Modifikationen des Kohlenstoffs herzustellen: die so genannten Buckyballs oder Fullerene.
Das hoch symmetrische C60 hatte eine besonders ansprechende Struktur: Die 60 Kohlenstoffatome waren in Sechs- und Fünfecken angeordnet, genau wie in einem Fußball! Die Existenz der Buckyballs wurde bereits in den 1980er Jahren aufgrund spektroskopischer Befunde postuliert, nun stand das neue Material aber in Grammmengen zur Verfügung.
Die Entdeckung der Buckyballs erlaubte die Entwicklung einer ganz neuen Chemie. Da C60 innen hohl ist, kann man einzelne Atome, etwa Edelgase oder Metalle, darin einsperren und untersuchen. So ist es nicht verwunderlich, dass viele Chemiker im Moment versuchen, Löcher in den C60-Fußball zu bohren. Neue elektronische Bauteile wie Transistoren könnten entwickelt werden, da die Buckyballs eine ungewöhnlich gute Leitfähigkeit besitzen. Aber auch viel größere Fullerene wurden entdeckt, die eventuell den Transport von ganzen Molekülen, etwa von Arzneimitteln, erlauben würden. Über viele Ideen für die Verwendung von C60 wird spekuliert; die Zeit wird zeigen, was sich davon realisieren lässt.
Sozusagen im Vorgriff auf spektakuläre Anwendungen der molekularen Fußbälle wurden Harold Kroto, Richard Smalley und Robert Curl für die Entdeckung und spektroskopische Untersuchung der Fullerene 1996 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Diese Verleihung ist aus zwei Gründen nicht ganz unkritisch. Zum einen schreiben die Statuten für den Nobelpreis vor, dass die ausgezeichnete Entdeckung der Menschheit nutzen soll. Diesen Beweis müssen die Fullerene aber noch erbringen. Zum anderen wurde die Chemie der Fullerene erst durch die Entwicklung einer Methode möglich, die sie in makroskopischen Mengen zugänglich macht. Diese Entdeckung machte aber ein Forscher, der nicht zum Dreigestirn der mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Wissenschaftler gehörte.
1. Welcher Forscher entdeckte die Methode, C60 erstmals auch in großen Mengen herzustellen?
2. Woher haben die Buckyballs oder die Fullerene ihren Namen?
3. Wieviele 5-Ringe, wieviele 6-Ringe enthält C60 oder ein Fußball?
4. Wie groß ist der Durchmesser von C60? Nehmen Sie für die Berechnung an, dass eine C-C Bindung in C60 etwa einer Länge von 143 pm (143 mal 10-12 m) hat. Wieviel mal kleiner ist somit ein C60 -Fußball im Vergleich zum offiziellen WM-Fußball?
> > > WEITER zum zweiten Teil: Hier gibt es die Lösung
