Abrir o menú principal
Para a intercalación de moléculas no ADN ver Intercalación (bioquímica).

En química, a intercalación é a inclusión ou inserción reversible dunha molécula (ou ión) nos compostos ou materiais con estruturas formadas por capas. Son exemplos os compostos de intercalación do grafito.

Modelo de intercalación do potasio no grafito.

Moitos sólidos formados por capas levan intercaladas moléculas hóspedes. Un exemplo famoso é a intercalación de ións potasio no grafito.[1] a Intercalación expande o espazo de van der Waals que hai entre as láminas, o cal require enerxía. Xeralmente esta enerxía é subministrada por transferencia de carga entre o hóspede e o sólido hospedador, é dicir, un proceso redox. Dous compostos de grafito de potasio son KC8 e KC24. Outros compostos distintos son os fluoruros de carbono (por exemplo, (CF)x e (C4F)), que se preparan por reacción do flúor con carbono grafítico. A cor é cincenta, branca ou amarela. O enlace entre os átomos de carbono e de flúor é covalente; este flúor non está intercalado. Estes materiais foron considerados como cátodos en varias baterías de litio.

Intercalación do Li nun cátodo de disulfuro de titanio. O proceso implica o inchamento nun eixe do cristal e a transferencia de carga desde o Li ao Ti.

Tratar o grafito con ácidos fortes en presenza de axentes oxidantes, causa a oxidación do grafito. O bisulfato de grafito, [C24]+[HSO4], prepárase seguindo esa estratexia usando ácido sulfúrico e algo de ácido nítrico ou ácido crómico. O análogo perclorato de grafito pode obterse de xeito similar por reacción con ácido perclórico.

Ademais do grafito, outros hospedadores ben coñecidos para a intercalación son os dicalcoxénidos de metais en capas como o disulfuro de tántalo e o oxicloruro de ferro.[2]

De maneira característica, a intercalación é analizada por difracción de raios X, xa que o espazado entre as capas se incrementa, e tamén por condutividade eléctrica, xa que a transferencia de carga altera o número dos portadores de carga.

ExfoliaciónEditar

Un caso extremo de intercalación é a separación completa de capas dun material. Este proceso denomínase exfoliación. Xeralmente requírense condicións agresivas que implican solventes polares e reactivos agresivos.[3]

Materiais relacionadosEditar

En bioquímica, a intercalación é a inserción de moléculas entre as bases do ADN. Este proceso utilízase como un método para analizar o ADN e tamén para explicar certos tipos de envelenamentos.

Os clatratos son substancias químicas que constan dun retículo que atrapa ou contén moléculas. Xeralmente os compostos clatratos son poliméricos e envolven completamente a molécula incorporada. Os compostos de intercalación non son tridimensionais, a diferenza dos compostos clatratos.[4] Segundo a IUPAC, os clatratos son "compostos de inclusión nos que a molécula hóspede está nunha gaiola formada pola molécula hospedadora ou polo retículo de moléculas hospedadoras."[5]

NotasEditar

  1. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. p. 794 ISBN 0-12-352651-5.
  2. S. Kikkawa, F. Kanamaru, M. Koizumi "Layered Intercalation Compounds" Inorganic Syntheses, 1983, Volume 22, 86. doi 10.1002/9780470132531.ch17
  3. V. Nicolosi, M. Chhowalla, M. G. Kanatzidis, M. S. Strano , J. N. Coleman, "Liquid Exfoliation of Layered Materials" Science 2013, Vol. 340 no. 6139. http://www.sciencemag.org/content/340/6139/1226419.abstract
  4. J. L. Atwood "Inclusion Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi 10.1002/14356007.a14_119 10.1002/14356007.a14_119
  5. http://goldbook.iupac.org/C01097.html

Véxase taménEditar

Outros artigosEditar