Quais são os alotropes de carbono?

Carbono, devido às suas propriedades exclusivas de ligação química, possui os alotropes mais estáveis ​​de qualquer elemento. Alguns alotopes de carbono, como grafite e diamante, ocorrem naturalmente; Outros, como nanotubos, devem ser fabricados em laboratório. A abundância e a versatilidade do carbono a tornam um dos materiais mais estudados na pesquisa de nanotecnologia, e seus alotopes têm uma ampla gama de propriedades úteis, como alta resistência à tração e pontos de fusão altos.

O carbono e a grafite amorfos são os dois alotropes mais comuns e compõem a maioria dos compostos de carbono naturais, como carvão e fuligem. O carbono amorfo não possui uma estrutura cristalina específica, como a maioria dos óculos. Os átomos de carbono na grafite estão dispostos em camadas; Cada camada possui vínculos fortes, mas as camadas não se ligam fortemente e podem ser facilmente esfregadas. Grafite pirolítica pura, onde todas as camadas estão dispostas no mesmo plano, é um material extremamente forte e resistente ao calorAl usou em ambientes de alta estresse e alta temperatura. A grafite conduz eletricidade e pode ser usada como moderador para reatores nucleares.

diamante, o outro alotropo de carbono natural, possui uma estrutura cristalina rígida e interligada. O diamante é uma das substâncias mais difíceis conhecidas e é usado na indústria para moer e cortar materiais. A transparência e a durabilidade do diamante o tornam altamente valorizado como uma pedra preciosa, e o negócio de jóias transformou a mineração de diamantes em uma indústria de bilhões de dólares. O diamante pode ser fabricado sinteticamente a partir de outros alotrópios, mas requer temperaturas e pressões extremamente altas para formar.

Outros alotopes mais exóticos incluem bolas de buckyballs, nanotubos e nanofoão de carbono. Eles ocorrem naturalmente na fuligem e foram encontrados em pelo menos uma nebulosa planetária, embora também possam ser criadas sinteticamente. Buckyballs estão fechados, redes de carbono em forma de bola emOMS, que formam pentágions e hexágonos interligados. Os nanotubos de carbono compartilham a mesma estrutura que a grafite, mas, em vez de ter uma pilha de camadas, um nanotubo envolve e se liga consigo mesmo, formando um cilindro longo. Os nanotubos de carbono têm resistência à tração muito alta, tornando -os atraentes como novos materiais de construção, embora não sejam tão fortes sob compressão.