Alótropos de carbono

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ALÓTROPOS DE CARBONO 
Diamante, grafite, fulerenos, negro de fumo etc. 
O que o duro diamante, o macio grafite e os exóticos fulerenos e nanotubos 
apresentam em comum? São todos alótropos do carbono, isto é, substâncias simples 
diferentes, compostas por um único tipo de elemento. Veja a tabela a seguir: 
Alótropo Fórmula Estrutura 
Negro de fumo Cn (estrutura aleatória, com predominância de carbono sp2) 
 
Grafite Cn (folhas paralelas de anéis 
aromáticos unidos) 
 
Diamante Cn (cristais com carbono sp3) 
 
Fulerenos 
C60 é o mais comum, mas existem 
dezenas de outras moléculas, como 
C20 e C70. 
 
Nanotubos de 
carbono 
Cn, são tubos com estrutura 
semelhante às folhas de grafite. 
 
 
Esses alótropos apresentam em comum uma outra coisa: têm uma infinidade de usos, graças 
às suas propriedades únicas. Vamos detalhar um pouco desses usos e propriedades: 
Carbono amorfo é pigmento preto 
O carbono amorfo é uma forma semelhante ao grafite, mas com muitos "defeitos", 
isto é, sem as extensas folhas que aparecem no grafite. Pode ser preparado de várias 
formas (e com diferentes graus de pureza), desde a captura de fuligem (o negro de 
fumo) até a carbonização de material vegetal ou animal, que leva a carvões ativados. 
Seus usos principais são como pigmento preto, em tintas, alimentos e outros 
materiais como pneus; e como material desodorizante e filtrante para água e gases, 
em máscaras. 
Grafite tem escrita até no nome 
O grafite é composto de extensas camadas de átomos de carbono, que formam folhas 
com anéis unidos - mais ou menos como uma tela. Essas "telas" de carbono deslizam 
facilmente umas sobre as outras, e ao escrever com um lápis de grafite o rastro 
deixado é feito dessas camadas, que vão se espalhando quando o lápis é atritado com 
o papel. O nome desse mineral vem, justamente, do grego "graphos" que significa 
escrita. Essa mesma propriedade "deslizante" do grafite permite que ele seja usado 
como lubrificante, especialmente em altas temperaturas - já que o material resiste a 
mais de 3000oC antes de começar a fundir. Pelo mesmo motivo e também por 
conduzir eletricidade com razoável facilidade, o grafite pode ser usado como eletrodo 
para fornos elétricos, onde conduz corrente elétrica suficiente para fundir metais. 
Diamante não é para sempre 
Diamantes são a substância natural mais dura que se conhece. São densos e 
transparentes, quando puros, com um alto índice de refração que espalha a luz com 
mais eficiência que um prisma de vidro (especialmente depois de habilmente 
lapidado). Devido à sua dureza, são tradicionalmente usados para cortar outros 
materiais, e mais recentemente têm sido fabricadas finas camadas de diamante para 
proteger superfícies muito especiais. Ainda por cima, são isolantes elétricos e 
excelentes condutores de calor. Mas diamantes não são para sempre, já que, sendo de 
carbono, podem queimar em chamas suficientemente quentes, em presença de O2. 
Fulerenos são bolinhas de carbono 
Os fulerenos são o único alótropo molecular do carbono, ou seja, não são formas com 
milhares de átomos aglomerados. São minúsculas bolinhas com números 
determinados de átomos de carbono. O C60 é o mais comum, mas existem dezenas de 
outras moléculas, como C20 e C70. Foram descobertos em 1985, quando cientistas 
investigavam os tipos de macromoléculas de carbono que poderiam se formar em 
nebulosas no espaço. Hoje se sabe que há traços de fulerenos em fuligens e em alguns 
minerais. Ainda não há aplicações comerciais, mas muitas aplicações potenciais. 
Nanotubos são fruto da pesquisa com fulerenos 
A pesquisa com fulerenos valeu o Nobel aos pesquisadores, em 1996. E animou o 
ramo dos alótropos de carbono: hoje há milhares de pesquisadores trabalhando com 
uma outra forma inusitada de carbono, os nanotubos. Imagine que uma daquelas 
conhecidas "folhas" de grafite é enrolada na forma de um tubo. Ora, um nanotubo é 
mais ou menos isso, podendo ser de parede simples, dupla ou múltipla, aberto ou 
fechado. Esses tubos são quase unidimensionais (possuem um comprimento muito, 
muito superior à largura) e há diversos protótipos de circuitos eletrônicos, dispositivos 
e materiais contendo nanotubos. Os prognósticos de produtos para a área médica são 
muito interessantes. Como se pode ver, o carbono, esse elemento tão conhecido da 
humanidade, ainda reserva muitas surpresas para o futuro.