O sistema periódico contém 118 elementos químicos. Contudo, apenas alguns deles, como o hidrogênio, carbono, azoto, oxigênio e silício, são de grande importância em nossas vidas diárias. Mas as coisas se tornam realmente emocionantes do ponto de vista químico quando elementos menos conhecidos estão envolvidos. Um grupo de pesquisa internacional da Alemanha e Finlândia descobriu estruturas moleculares surpreendentes e bonitas quando, em vez de oxigênio ou enxofre, eles usaram o elemento telúrio, que tem um peso diferente, em moléculas de hidrocarbonetos em forma de anel. Esses compostos se distinguem pelo fato de serem arranjados no cristal para formar tubos altamente simétricos que interagem uns com os outros por meio dos átomos de telúrio.

Os anéis moleculares são organizados em tubos

O telúrio semicondutor tem propriedades químicas semelhantes às dos elementos "relacionados", enxofre e selênio. Portanto, não é surpreendente que os hidrocarbonetos em forma de anel, em que a equipe incorporou especificamente átomos de telúrio, também se comportam de maneira semelhante aos compostos conhecidos correspondentes que contêm enxofre ou selênio - pelo menos quando estão dissolvidos. No entanto, o telúrio ocupa uma posição especial.

"Algo especial acontece quando essas substâncias formam cristais, "diz o Prof. Wolfgang Weigand da Friedrich Schiller University Jena, um dos dois autores correspondentes da publicação atual sobre o tema. "Tubos virtualmente infinitamente longos são formados, em que as moléculas em forma de anel são mantidas juntas pelos átomos de telúrio. Isso acontece devido a uma interação intermolecular excepcionalmente forte. Como resultado, estruturas muito interessantes são criadas, que podemos observar aqui. "Estruturas semelhantes já são conhecidas na química, por exemplo, aquelas chamadas estruturas metal-orgânicas. "Em contraste com aqueles, Contudo, nossos compostos não são polímeros de coordenação, "explica Weigand." Portanto, eles se comportam de maneira diferente. Isso pode ser visto, por exemplo, no fato de que eles só fazem essas formas supramoleculares como cristais e não quando se dissolvem. "No entanto, descobertas experimentais iniciais mostram que o oxigênio atmosférico pode oxidar os átomos de telúrio e, em seguida, ligá-los para formar compostos empilhados.

Uma nova forma de armazenar gás?

A equipe de pesquisa alemão-finlandesa descobriu que, devido às suas cavidades especiais, esses compostos de telúrio na forma sólida têm uma área de superfície extremamente grande de quase 1000 metros quadrados por grama - ou cerca de duas quadras e meia de basquete. "É, em princípio, concebível que gases, como dióxido de carbono, poderia ser capturado nessas cavidades, "diz Wolfgang Weigand." No entanto, era importante para nós, antes de tudo, explorar e estudar esses compostos empolgantes. ”Mais pesquisas são necessárias antes que as aplicações práticas se tornem possíveis.

"Esta pesquisa não teria sido possível sem o Programa Erasmus da UE, "acrescenta a química Jena Weigand." A ideia para este trabalho veio originalmente do meu ex-candidato ao doutorado, Dr. Tobias Niksch, em Jena, e por meio de uma estadia como cientista visitante na Universidade de Oulu, na Finlândia, pelo meu ex-aluno de mestrado, Marko Rodewald, no grupo liderado pelo Prof. Risto Laitinen. Temos um relacionamento muito bom com a universidade há 15 anos e frequentemente publicamos resultados de pesquisas juntos. E os cálculos teóricos neste artigo foram feitos por um dos ex-candidatos ao doutorado de Risto Laitinen, que agora está fazendo pesquisas na Universidade de Jyväskylä na Finlândia. Este artigo, portanto, mostra como as trocas e as redes são importantes para o progresso científico. Já estou ansioso para fazer mais pesquisas sobre essas estruturas interessantes com nossos colegas finlandeses. "