Nas três formas de carbono: C(grafite), C(diamente) e C60 (fulerano), qual a que tem menor ponto de ebulição? Justifique.

Passo 1

Vamos resolver a questão que pergunta qual das três formas de carbono — grafite, diamante e C60 (fulerano) — possui o menor ponto de ebulição. Vamos precisar entender a estrutura molecular e os tipos de ligações presentes em cada forma para determinar isso.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar para a estrutura da grafite. A grafite é composta por camadas de átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal. Dentro de cada camada, os átomos estão fortemente ligados por ligações covalentes, formando uma estrutura estável. No entanto, entre as camadas, as forças que mantêm as camadas juntas são mais fracas, conhecidas como forças de Van der Waals.

Passo 3

Agora, vamos considerar o diamante. O diamante também é feito de átomos de carbono, mas aqui cada átomo está fortemente ligado a outros quatro átomos de carbono em uma estrutura tridimensional muito rígida e estável. Essas ligações covalentes são extremamente fortes, o que confere ao diamante um ponto de ebulição muito alto.

Passo 4

Por fim, temos o C60, ou fulerano. Essa molécula consiste em 60 átomos de carbono formando uma estrutura semelhante a uma bola, também conhecida como “buckyball”. As moléculas de C60 estão mantidas juntas por forças de Van der Waals, que são mais fracas comparadas às ligações covalentes presentes na grafite e no diamante.

Passo 5

O ponto de ebulição de uma substância está relacionado à força das interações entre suas moléculas ou átomos. Quanto mais fortes as forças de atração, maior será o ponto de ebulição, pois é necessário mais energia para separar as partículas.

Passo 6

Comparando as três formas de carbono:
  • O diamante, com suas ligações covalentes tridimensionais muito fortes, tem o maior ponto de ebulição.
  • A grafite, com suas camadas ligadas por forças de Van der Waals mais fracas, tem um ponto de ebulição menor que o diamante.
  • O C60, onde as moléculas são mantidas por forças de Van der Waals ainda mais fracas, possui o menor ponto de ebulição entre os três.

Resposta

A forma de carbono C60 (fulerano) possui o menor ponto de ebulição dentre as três formas de carbono mencionadas.

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