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Octaazacubana

Octaazacubane / ˌ ɒ k t ə ˌ eɪ z ə ˈ k j uː b eɪ n / es un alótropo explosivo hipotético del nitrógeno con fórmula N 8 , cuyas moléculas tienen ocho átomos dispuestos en un cubo . (En comparación, el nitrógeno generalmente se presenta como la molécula diatómica N 2 ). Puede considerarse como un cúmulo de tipo cubano , donde las ocho esquinas son átomos de nitrógeno unidos a lo largo de los bordes. [2] Se predice que es una molécula metaestable , en la que a pesar de la inestabilidad termodinámica causada por la tensión del enlace y la alta energía de los enlaces simples N–N , la molécula permanece cinéticamente estable por razones de simetría orbital . [3]

Explosivo y combustible

Se predice que el octaazacubano tiene una densidad energética (suponiendo que se descomponga en N 2 ) de 22,9  MJ / kg [4] , que es más de 5 veces el valor estándar del TNT . Por lo tanto, se ha propuesto (junto con otros alótropos exóticos del nitrógeno) como explosivo y como componente del combustible para cohetes de alto rendimiento . Se predice que su velocidad de detonación será de 15 000 m/s, mucho (48,5 %) más que el octanitrocubano , el explosivo no nuclear más rápido conocido. [1]

Una predicción para la densidad energética del nitrógeno cúbico gauche es 33  MJ / kg , superando al octaazacubano en un 44%, [5] aunque una más reciente es de 10,22 MJ/kg, lo que lo hace menos de la mitad del octaazacubano. [6]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Agrawal, Jai Prakash (2010). "2.3 Alcance futuro de la investigación". Materiales de alta energía: propelentes, explosivos y pirotecnia . Wiley-VCH. pág. 147. ISBN 978-3-527-62880-3.
  2. ^ B. Muir. "Cubane". (en la sección "Otros temas").
  3. ^ Patil, Ujwala N.; Dhumal, Nilesh R.; Gejji, Shridhar P. (2004). "Estudios teóricos sobre las densidades electrónicas moleculares y los potenciales electrostáticos en azacubanos". Theoretical Chemistry Accounts: Theory, Computation, and Modeling . 112 : 27–32. doi :10.1007/s00214-004-0551-2. S2CID  97322279.
  4. ^ Glukhovtsev, Mikhail N.; Jiao, Haijun; Schleyer, Paul von Ragué (1996). "Además del N 2 , ¿cuál es la molécula más estable compuesta únicamente por átomos de nitrógeno?". Química inorgánica . 35 (24): 7124–7133. doi :10.1021/ic9606237. PMID  11666896.
  5. ^ Yoo, Choong-Shik (febrero de 2003). "Nuevos sólidos funcionales extendidos en condiciones extremas" (PDF) . DTIC . pág. 11. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 5 de octubre de 2015 .
  6. ^ Bondarchuk, Sergey V.; Minaev, Boris F. (2017). "Alótropo de nitrógeno trigonal con enlace simple de densidad de energía superalta: un gemelo químico de la forma cúbica gauche del nitrógeno". Química física Química Física . 19 (9). La Royal Society of Chemistry: 6698–6706. Bibcode :2017PCCP...19.6698B. doi :10.1039/C6CP08723J. PMID  28210733.

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