Esiste una molecola sferica formata da anelli esagonali e pentagonali insieme (come un pallone da calcio) di atomi di carbonio? Come si chiama e dove si trova?
In effetti, esistono molte molecole a forma quasi sferica formate da atomi di carbonio. Quella più nota con le tipiche facce esagonali e pentagonali si chiama fullerene C60 (la formula rappresenta una molecola costituita da 60 atomi di carbonio legati tra loro). Questa molecola fu sintetizzata da Harold Kroto, Robert F. Curl ed a Richard E. Smalley che per la loro scoperta ricevettero nel 1996 il premio Nobel per la chimica.
La molecola di fullerene C60 è costituito da 12 pentagoni e 20 esagoni, con ciascun pentagono circondato da cinque esagoni. La forma geometrica della molecola C60 è quella di un icosaedro troncato, cioè quella di un icosaedro cui sono stati troncati i 12 vertici. Ogni vertice è quindi sostituito da un pentagono. Così la molecola di C60 è senz’altro uguale ad un pallone da calcio (vedi figura). Da notare che ogni atomo di carbonio è legato ad altri 3 atomi di carbonio (ad uno dei quali mediante un doppio legame, come indicato nella figura).
La molecola C60 è la più simmetrica possibile (la più rotonda) nello spazio tridimensionale. La gabbia delle molecole di fullerene ha un diametro tra 0,7 ed i 1,5 nanometri. Il C60 ha un diametro di circa 0,7 nanometri, cioè circa 10 volte più grande di un atomo.
Vale anche la pena di ricordare che il nome fullerene viene da quello di Buckmister Fuller, l’architetto che ha progettato abitazioni a forma di cupole geodetiche basate su pentagoni ed esagoni.