Por que os sólidos C(grafite) e C60 (fulerano) conduzem corrente elétrica, mas o C(diamente) não conduz?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está perguntando. Estamos falando sobre por que certos sólidos de carbono – especificamente grafite ©, fulerano (C₆₀) e diamante © – conduzem ou não conduzem corrente elétrica. Para resolver isso, vamos precisar conhecer a estrutura molecular desses sólidos e como os elétrons se comportam em cada um deles.
Passo 2
Vamos começar olhando a estrutura do grafite. O grafite é composto por camadas de átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal. Cada átomo de carbono está ligado a três outros átomos de carbono por ligações covalentes fortes, formando uma estrutura plana.
Passo 3
Importante notar que, no grafite, o quarto elétron de cada carbono não está envolvido nas ligações covalentes. Esse elétron fica livre para se mover entre as camadas, o que permite a condução de eletricidade. Portanto, o grafite pode conduzir corrente elétrica graças a esses elétrons livres.
Passo 4
Agora, vamos considerar o fulerano (C₆₀). Essa molécula é aproximadamente esférica e também possui elétrons que podem se mover livremente. A estrutura do fulerano permite a movimentação de elétrons ao redor da molécula, o que também facilita a condução elétrica.
Passo 5
Por outro lado, o diamante tem uma estrutura tridimensional muito rígida na qual cada átomo de carbono está fortemente ligado a outros quatro átomos de carbono por ligações covalentes. Não há elétrons livres disponíveis para se mover, o que impede a condução de eletricidade no diamante.
Resposta
Portanto, o grafite e o fulerano conduzem corrente elétrica porque possuem elétrons livres que permitem o fluxo de eletricidade, enquanto o diamante não conduz devido à falta desses elétrons livres em sua estrutura rígida.
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Elemento |
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Raio (pm) | 134 | 125 | 90 | 77 | 75 | 73 | 71 |
Carga nuclear efetiva para o elétron mais <br> energético | 1,28 | 1,91 | 2,42 | 3,14 | 3,83 | 4,45 | 5,10 |
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