Question

C60有那些性质?

Answer 1

C60是石墨、金刚石的同素异形体
物理性质：
颜色与性状
　　C60在室温下为紫红色固态分子晶体,有微弱荧光
分子大小
　　C60分子的直径约为7.1埃（1埃= 10^ -10 米即一百亿分之一米）；
密度
　　C60的密度为1.68g/cm^3
溶解性
　　C60不溶于水等强极性溶剂,在正己烷、苯、二硫化碳、四氯化碳等非极性溶剂中有一定的溶解性；
导电性
　　C60常态下不导电.因为C60大得可以将其他原子放进它内部,并影响其物理性质,因而不可导电.另外,由于C60有大量游离电子,所以若把可作β衰变的放射性元素困在其内部,其半衰期可能会因此受到影响.
超导性
　　1991年,赫巴德（Hebard）等首先提出掺钾C60具有超导性,超导起始温度为18K,打破了有机超导体(Et)2Cu[N(CN)2]Cl超导起始温度为12.8K的纪录.不久又制备出Rb3C60的超导体,超导起始温度为29K.掺杂C60的超导体已进入高温超导体的行列.研究显示,这类材料是以晶格里的电洞来传导电流（类似p型半导体）,若加入其它分子（例如三溴甲烷）来拉长晶格间距,还可以有效地提升其超导相变温度至117K.我国在这方面的研究也很有成就,北京大学和中国科学院物理所合作,成功地合成了K3C60和Rb3C60超导体,超导起始温度分别为8K和28K.有科学工作者预言,如果掺杂C240和掺杂C540,有可能合成出具有更高超导起始温度的超导体.
磁性
　　阿勒曼（Allemand）等人在C60的甲苯溶液中加入过量的强供电子有机物四(二甲氨基)乙烯(TDAE),得到了C60(TDAE)C0.86的黑色微晶沉淀,经磁性研究后表明是一种不含金属的软铁磁性材料.居里温度为16.1K,高于迄今报道的其它有机分子铁磁体的居里温度.由于有机铁磁体在磁性记忆材料中有重要应用价值,因此研究和开发C60有机铁磁体,特别是以廉价的碳材料制成磁铁替代价格昂贵的金属磁铁具有非常重要的意义.
化学性质
氧化还原反应：
　　氧化还原反应：　　在光照的条件下将C60与O2反应生成环氧化物C60O2,但这种环氧化物不稳定,用矾土分离时能还原成C60.
加成反应：
　　C60可以与氢或卤素单质进行加成.把其完全氢化便得绒毛球烷（Fuzzyball）,化学式为C60H60（加成进的氢原子有可能C60在笼内也可能在C60外部）.烷基自由基R可与C60反应生成RC60加和物,RC60可生成C60直接键和哑铃状二聚体RC60-C60R.
与金属的反应：
　　C60与金属的反应分为两种情况：一种是金属被置于C60碳笼的内部；另一种是金属位于C60碳笼的外部：　　1)C60碳笼内配合物生成反应.C60碳笼为封闭的中空的多面体结构,其内腔直径为7.1埃,内部可嵌入原子、离子或小分子形成新的团簇分子,C60 + AC60(A).Smalley等人现已发现能与C60生成C60(A)的金属有：K、Na、Cs、La、Ba、Sr、U、Y、Ce、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Th等.除金属外,He、Ne等惰性气体及LiF、LiCl、NaCl等极性分子亦可移置C60笼中.　　2)C60碳笼外键合反应.Ohno等人发现能与C60键合的金属有：V、Fe、Co、Ni、Rh、Cu、La、Yb、Ag等.
颜色反应
　　C60可以溶于二硫化碳中.颜色呈紫红色.