Os cientistas confirmaram a fórmula C60 para Buckminsterfullerene através de uma combinação de técnicas experimentais e cálculos teóricos. Aqui está um colapso:

1. Espectrometria de massa:

* Essa técnica analisa a relação massa-carga de moléculas. Ao analisar o espectro de massa de Buckminsterfullerene, os cientistas encontraram um pico correspondente a uma molécula com uma massa consistente com 60 átomos de carbono. Isso forneceu a primeira evidência forte para a fórmula C60.

2. Difração de raios-X:

* Os padrões de difração de raios X obtidos a partir de cristais de Buckminsterfullerene revelaram uma estrutura altamente simétrica, consistente com a forma de icosaedro truncada proposta. A análise do padrão de difração forneceu informações sobre o arranjo de átomos na molécula, confirmando a presença de 60 átomos de carbono.

3. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN):

* A espectroscopia de RMN permite que os cientistas identifiquem os diferentes tipos de átomos de carbono em uma molécula. O espectro de RMN de Buckminsterfullerene mostrou um único pico, indicando que todos os 60 átomos de carbono são quimicamente equivalentes, o que se alinha com a estrutura simétrica.

4. Cálculos teóricos:

* Os cálculos teóricos baseados na mecânica quântica previram a estabilidade e as propriedades de uma molécula com a fórmula C60 e uma estrutura icosaédrica truncada. Esses cálculos forneceram suporte adicional para os achados experimentais.

5. Difração de elétrons:

* Esta técnica usa vigas de elétrons para estudar a estrutura das moléculas. Os padrões de difração de elétrons de Buckminsterfullerene confirmaram a estrutura prevista e a presença de 60 átomos de carbono.

6. Espectroscopia infravermelha:

* A espectroscopia de IR mede a absorção da radiação infravermelha por moléculas, que é característica de seus modos vibracionais. O espectro de IR de Buckminsterfullerene foi consistente com os modos vibracionais previstos de uma molécula com a fórmula C60.

Em resumo, uma combinação de múltiplas técnicas experimentais e cálculos teóricos forneceu evidências fortes e consistentes de que Buckminsterfullerene tem a fórmula C60 e uma estrutura icosaédrica truncada. Essa evidência estabeleceu coletivamente a identidade da molécula além de qualquer dúvida razoável.