Lista de questões sobre alotropia feitas em provas de vestibulares. Ler artigo Alotropia.
O carbono é um dos elementos de maior aplicação em nanotecnologia. Em diferentes estruturas moleculares e cristalinas, ele apresenta uma vasta gama de propriedades mecânicas e eletrônicas distintas, dependendo da sua forma alotrópica. Por exemplo, os nanotubos de carbono podem ser ótimos condutores de eletricidade, enquanto o diamante possui condutividade muito baixa. Essas diferenças estão relacionadas com a hibridização do átomo de carbono nos diferentes alótropos. Com relação aos alótropos de carbono, é incorreto afirmar:
Os nanotubos de carbono são formados por ligações entre carbonos sp2 similares àquelas da grafite.
O diamante, em que o carbono tem hibridização sp3, é o mineral mais duro que se conhece, o que o torna um excelente abrasivo para aplicações industriais.
A grafite, que apresenta carbono com hibridização sp, não conduz eletricidade.
O termo carbono amorfo é usado para designar formas de carbono, como a fuligem e o carvão, que não apresentam estrutura cristalina.
A grafite, que apresenta carbono com hibridização sp2, pode conduzir eletricidade devido à deslocalização de elétrons de ligações (π) acima e abaixo dos planos de átomos de carbono.
Um mesmo elemento pode apresentar-se de diversas formas na natureza, as quais são chamadas de alotrópicas, e o referido fenômeno conhecido como alotropia. O diamante e o grafite, representados a seguir, são exemplos de formas alotrópicas do carbono.
Em relação ao diamante e ao grafite, é correto afirmar:
Os átomos de carbono possuem o mesmo tipo de hibridização no diamante e no grafite.
Essas formas alotrópicas possuem as mesmas propriedades físicas.
Os átomos de carbono, no diamante, estão separados por ângulos de 109°28'.
Os átomos de carbono possuem hibridização sp2 e sp3, respectivamente, no diamante e no grafite.
Os átomos de carbono formam ligações sigma C - C do tipo sp3 – sp3, tanto no diamante quanto no grafite.
A diferença entre as variedades alotrópicas pode ocorrer por dois motivos principais, sendo que o primeiro motivo remete à quantidade de átomos e o segundo motivo é o arranjo espacial dos átomos. São exemplos de substâncias alótropas:
O2 e O3, Cdiamante e Cgrafite, Srômbico e Smonoclínico
NO e NO2, CO e CO2, FeO e Fe2O3
CH4 e C2H6, CH3O e C2H6O, CHN e CH5N
P-xileno e o-xileno, o-cresol e p-cresol, tolueno e benzeno
H2O e H2O2, HNO3 e HNO2, H2SO4 e H2SO3