Por Que O Grafite Conduz A Corrente Eletríca E O Diamante Não?

O diamante e o grafite são variedades alotrópicas naturais do elemento químico carbono. Porém, esses dois materiais possuem características e propriedades distintas, conforme se pode ver na tabela a seguir:

Observe que uma das diferenças mais destacadas entre o grafite e o diamante é o fato de o grafite conduzir corrente elétrica – e até ser usado como eletrodo em algumas reações de oxirredução, como em eletrólises – e o diamante não. Já no que diz respeito à condução térmica, ocorre o contrário.

Como eles podem ser tão diferentes se ambos são feitos somente de carbono? E o que explica o fato de o grafite conduzir corrente elétrica e o diamante não, sendo que ele conduz calor?

A resposta está no tipo de ligação existente entre os carbonos e no arranjo cristalino dos átomos no espaço.

No caso do grafite, os átomos de carbono formam anéis hexagonais contidos num mesmo espaço plano, formando lâminas que se mantêm juntas por forças de atração mútua. Essas lâminas se sobrepõem umas às outras, permitindo uma espécie de deslizamento ou deslocamento dos planos. Isso explica por que o grafite possui pouca dureza, pois essa propriedade facilita o desgaste do sólido. Em virtude dessa propriedade, o grafite é usado como lubrificante em engrenagens e rolamentos. Veja a seguir a sua estrutura:

Observe os anéis hexagonais formados. Neles está a resposta de por que o grafite conduz eletricidade: nos anéis hexagonais existem duplas ligações, ou ligações pi (π), conjugadas, que permitem a migração dos elétrons. Além disso, os carbonos assumem uma hibridização sp² (plana), formando, como já dito, folhas superpostas como "colmeias", isto é, que estão paralelas; e ligações em planos diferentes, que são mais fracas, permitindo a movimentação de elétrons entre os planos, ou seja, ocorre a transferência da eletricidade.

Já no caso do diamante, cada átomo de carbono está ligado a outros quatro átomos desse mesmo elemento químico, não contidos em um mesmo plano:

Observe que o diamante não possui ligações duplas, mas os seus carbonos possuem hibridização sp³ (tetraédrica), portanto seus cristais são arranjos desses tetraedros, cuja conformação atômica dificulta o trânsito dos elétrons de modo linear e, portanto, torna o diamante um mau condutor de eletricidade.

Outro ponto é que, visto que o diamante tem uma estrutura com poucas falhas e muito bem "amarrada", por assim dizer, ele conduz a energia cinética – expressa pelo calor – com uma velocidade muito alta; por isso, ele é um bom condutor térmico e mau condutor elétrico.

Fonte:http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/por-que-grafite-conduz-corrente-eletrica-diamante-nao.htm

Investigando A Borracha

 

Na hora de fazer projetos, estudar, desenhar, lá está ela, a companheira inseparável do lápis. Pode se apresentar em vários formatos (retângulos, quadrados, círculos, coração), possuir várias cores (branca, verde, preta) e algumas possui até cheiro de fruta! O que importa é que, desde a mais simples até a mais sofisticada, todas elas tem a função de apagar. A borracha é um instrumento de trabalho em muitas profissões: arquiteto, engenheiro, entre outras, e constitui objeto escolar fundamental para estudos em geral.

O que talvez você não saiba é o porquê da borracha apagar a grafite. Para saber, precisamos estudar os componentes destas substâncias.

A borracha pode ser feita a partir do látex (leite extraído da árvore Seringueira). O látex dá origem à borracha natural, a partir dela que se obtêm objetos de borracha como luvas, chaveiros, sapatos. Mas com o intuito de evitar a exploração de árvores, a borracha atualmente é fabricada a partir do petróleo.

Podemos encontrar na composição da borracha o polímero poli-isopreno e outros compostos: enxofre, óleos. Vejamos agora a utilidade destes ingredientes adicionais:

                                      
                                  O que faz a borracha apagar?

A escrita no papel se dá graças ao depósito de grafite (provindo do lápis) sobre a mesma. A grafite tem com a folha de papel uma força de adesão, e a borracha entra para quebrar as moléculas que deram origem a esta ligação. A grafite se adere então à borracha, esta resposta dá origem à outra pergunta: como a borracha fica novamente limpa?

A grafite não tem pela borracha a mesma força de adesão que tem com o papel, tudo se explica pela composição. A borracha tem entre seus componentes, enxofre e óleos especiais, estes ingredientes fazem com que a grafite se desprenda facilmente da superfície.
 

Fonte: http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/investigando-borracha.htm