MINERAL GRAFITE

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MINERAL GRAFITE:
A grafite é um mineral de cor cinzento-aço, de brilho metálico, macio, untuoso ao tato e bom condutor da corrente elétrica. A grafite origina-se por metamorfismo de matéria carbonosa de natureza orgânica. Também se pode apresentar em filões e como constituinte de rochas ígneas. Os jazigos mais importantes encontram-se na Coreia, Federação Russa, Áustria, México, Madagáscar, China e Estados Unidos da América. A grafite possui uma composição química igual à do diamante, isto é, carbono puro.
No entanto, estas duas substâncias não são iguais e a diferença reside na disposição dos seus átomos. Na grafite, cada átomo vai ligar-se a três outros átomos de carbono, no mesmo plano, conduzindo à formação de anéis hexagonais. Uma das maiores evidências desta estrutura consiste na esfoliação da grafite, que ocorre devido ao facto de apenas existirem ligações fortes entre os átomos do mesmo plano, enquanto as camadas adjacentes se mantêm unidas por ligações fracas, separando-se facilmente. Isso porque ele é um mineral heterodésmicos possuindo mais de um tipo de ligação química, de intensidade e caráter diferentes (ligação covalente e ligação de Van der Waals). a distância entre os átomos adjacentes 0,141 nm) mas forças intercalar muito fraco van der Waals molecular (A distância entre as camadas de 0,335 nm).
Este tipo de estrutura leva ainda a que a grafite seja um material bom condutor da corrente elétrica e do calor. Fato que se verifica pois cada átomo de carbono partilha três dos quatro eletrons da camada externa, cedendo o quarto a uma banda de condução comum, como nos metais. Uma das suas mais importantes aplicações é o fabrico de lápis. A grafite é um dos minerais mais macios que se conhece. Pelo facto de ser boa condutora, a grafite é utilizada no fabrico de cadinhos refratários, de elétrodos e de outros materiais elétricos. A grafite é ainda usada como lubrificante e quando é muito pura é utilizada como moderador nos reatores nucleares.
Grafite tem rede cristalina anisotrópica. Baixa densidade, alta condutividade térmica, quimicamente inerte, As duas formas de grafite conhecidas, alfa (hexagonal) e beta (romboédrica), apresentam propriedades físicas idênticas. Os grafites naturais contêm mais de 30% de forma beta, enquanto o grafite sintético contém unicamente a forma alfa. A forma alfa pode transformar-se em beta através de procedimentos mecânicos, e esta recristalizar-se na forma alfa por aquecimento acima de 1000 °C.
Hibridização sp2 : Ocorre no grafite cuja geometria é um plano triangular formado um formando um ângulo entre os eixos dos orbitais de 120 graus das quatro ligações do tipo covalente três são do tipo Sigma e o a outra ligação do tipo que as ligações do tipo Sigma situam-se no plano basal na estrutura e as ligações do tipo pi encontram-se entre dois orbitais adjacentes.
Nas camadas planas do átomo de carbono temos uma forte ligação covalente entre elas e as ligações presentes entre os planos são fracas ligações do tipo van der waals onde eles podem ser facilmente mecanicamente quebrados dando assim ou ao grafite uma característica de maciez e lubricidade.
A dureza dos minerais está diretamente ligada à estrutura do cristal e pode ser considerada como sendo a resistência da estrutura à deformação mecânica, que depende, essencialmente: Do tamanho de átomos e íons: A dureza é tanto maior quanto menores forem os átomos e íons. Minerais formados por ligações iônicas ou covalentes tendem a apresentar um comportamento mais rúptil. Ao serem submetidos ao mesmo teste, a produção do sulco poderá ser acompanhada da produção de pó do mineral mais mole. A dureza aumenta com a densidade de empacotamento dos átomos:
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Propriedades do Grafite
O grafite é um condutor de corrente elétrica e de calor, pois cada átomo de carbono partilha três dos quatro elétrons da estrutura, cedendo o quarto a uma banda de condução comum, como nos metais.
O grafite é resistente a altas temperaturas e oxidação. Devido a seu alto ponto de fusão é também usado como material refratário.
Clivagem em uma direção é o caso do grafite ), que ao microscópio apresentam uma série de linhas finas e paralelas quando os planos de clivagem são perpendiculares, ou quase perpendiculares ao plano da platina (seções longitudinais), conforme apresentado no caso A da Figura 2. Quando os planos de clivagem são paralelos ao plano da platina (seções basais), verifica-se na borda do mineral uma série de degraus, conforme o caso B da Figura 2.
os anéis hexagonais formados Neles está a resposta de por que o grafite conduz eletricidade: nos anéis hexagonais existem duplas ligações, ou ligações pi (π), conjugadas, que permitem a migração dos elétrons. Além disso, os carbonos assumem uma hibridização sp2 (plana), formando, como já dito, folhas superpostas como "colmeias", isto é, que estão paralelas; e ligações em planos diferentes, que são mais fracas, permitindo a movimentação de elétrons entre os planos, ou seja, ocorre a transferência da eletricidade.
Densidade entre 2.09 – 2.23 g/cm3 : Não tem densidade elevada. Essa propriedade depende tanto do peso atômico quanto do tipo de empacotamento. Como o grafite possue ligações covalentes podemos dizer que ele tem um empacotamento mais aberto e é menos denso.
CÁLCULO DA DENSIDADE Š O conhecimento da estrutura cristalina permite o cálculo da densidade ( ρ):
 ρ = nA/VcNA 
n= número de átomos da célula unitária 
A= peso atômico 
Vc= Volume da célula unitária 
NA= Número de Avogadro (6,02 x 1023 átomos/mol)
Tem raio covalente de 77pm e de van der waals de 170pm. Raio está diretamente ligado ao empacotamento. Pois vai ter relação com o volume da célula unitária e portanto do fator de empacotamento. 
Podemos escrever com um lápis porque estas camadas escorregam facilmente umas contra as outras: as distâncias entre carbonos pertencentes a camadas diferentes é de 335 pm enquanto a distância C-C entre carbonos na mesma camada é de apenas 142 pm.
Brilho metálico, às vezes terroso.
Dureza 1 - 2
Fratura porosa.
Cor preta.
Transparência opaco
Sistema cristalino é hexagonal; 6/m 2/m 2/m
Hábito cristalino: inclui grandes veios lamelares em certos terrenos, e granulos em rochas metamórficas.
Densidade entre 2.09 – 2.23 g/cm3
Clivagem é perfeita em uma direção.
traço é cinza escuro ou castanho escuro
http://ftp-acd.puc-campinas.edu.br/pub/professores/ceatec/natalia.parizotto/Qu%C3%ADmica/Mineralogia/ApostilaMineralogiaPrat.pdf 
http://www.dicionario.pro.br/index.php/Grafita
ftp://ftp-acd.puc-campinas.edu.br/pub/professores/ceatec/natalia.parizotto/Qu%EDmica/Mineralogia/Mineral%203%20-%20FTP.pdf 
http://www2.dbd.puc-rio.br/pergamum/tesesabertas/0721248_2012_cap_2.pdf