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.

Exercícios relacionados

O que significa dizer que a fórmula do dióxido de carbono é CO2 ? Que a do dióxido de silício é SiO2 ? Que a do fluoreto de potássio é KF?
Coloque em ordem crescente de estabilidade: as espécies neutras (átomo) e carregadas (íons) do sódio e do magnésio. Explique.
Utilizando as informações da tabela abaixo, explique a diminuição nos valores dos raios atômicos indo do lítio até o flúor.
Elemento L i B e B C N O F
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
Explique porque: a energia de ionização é sempre um valor positivo enquanto a afinidade eletrônica pode ser negativa ou positiva?