O documento discute as diferentes formas alotrópicas do carbono, incluindo diamante, grafite, fulerenos e nanotubos de carbono. Descreve as ligações químicas e estruturas cristalinas do diamante e da grafite, assim como suas propriedades distintas. Também apresenta breve histórico sobre a descoberta dos fulerenos e nanotubos de carbono.

2.  O carbono foi conhecido pelo homem na pré – historia
nas formas de carvão vegetal e negro e fumo.
 O nome do carbono foi dado por Lavoisier em 1789.
 O Carbono pode ser encontra em diferentes formas
alotrópicas estáveis tais como : Grafite, Diamante,
Fulerenos e Nanotubos

3.  O DIAMANTE É UM SÓLIDO COVALENTE QUE
TEM LIGAÇÕES σ C-C , MAS NÃO APRESENTA
LIGAÇÕES π.
 NO DIAMANTE CADA CARBONO USA TODOS OS
4 ELÉTRONS DE VALÊNCIA FORMANDO 4
LIGAÇÕES COVALENTES SIGMA sp3-sp3 COM 4
ÁTOMOS DE CARBONO ADJACENTES

4.  NAS LÂMINAS OU CAMADAS DA GRAFITE CADA
CARBONO ESTÁ LIGADO A TRÊS OUTROS.
 A DISTÂNCIA DA LIGAÇÃO C-C NO DIAMANTE É
0,154nm. A DISTÂNCIA DA LIGAÇÃO C-C NA
GRAFITA 0,142nm.
 A GRAFITA FORMA LIGAÇÕES σ E π

5.  DENTRO DAS CAMADAS CADA ÁTOMO DE
CARBONO FORMA 3 LIGAÇÕES COVALENTES σ
sp2 - sp2 COM OS 3 ÁTOMOS DE CARBONOS
ADJACENTES.
 O QUARTO ELÉTRON DO CARBONO VIA
SUPERPOSIÇÃO LATERAL DOS ORBITAIS “p”
FORMA AS LIGAÇÕES π

6. A GRAFITE APRESENTA DUAS FORMAS CRISTALINAS DE
CADEIAS CARBÔNICAS INFINITAS A GRAFITE ALFA E A
GRAFITE BETA.

7. Os átomos de carbono na grafita também são unidos
fortemente através de ligações covalentes, mas só dentro de
um plano, diferentemente da rede 3D das ligações do
diamante. Estes planos de átomos de carbono simplesmente
empilham-se uns sobre os outros, sendo as forças de união
entre os planos, muito fracas. Os planos de átomos de
carbono podem então deslizar facilmente uns sobre os outros,
e por isto a grafita é importante lubrificante!
GRAFITADIAMANTE
Ligação forte
Ligação fraca

8. Diamante Grafite
O grafite é o material mais rígido e o diamante é o mais duro
O diamante e o grafite apresentam o mais alto ponto de fusão
O diamante e o grafite tem a maior condutividade térmica
O diamante é isolante e o grafite é condutor da eletricidade
O diamante é transparente e o grafite é opaco

9.  Grafite
Folhas de
Grafeno

10.  Em 1985, os químicos Harold Kroto, da Universidade
 de Sussex (Reino Unido), James Heath, Sean O’Brien,
 Robert Curl e Richard Smalley – estes da Universidade
de Rice (Estados Unidos)
 Em 1996, Smalley, Kroto e Curl ganharam o prêmio Nobel
 de química por essa descoberta

11. FULERENO : GAIOLA
POLIÉDRICA DE ÁTOMOS
DE CARBONO EM QUE
TODAS AS FACES SÃO
PENTÁGONOS OU
HEXÁGONOS.
APLICAÇÕES DO FULERENO
- PAINÉIS SOLARES DADA A SUA GRANDE
FACILIDADE EM CAPTURAR ELÉTRONS
(SUPERCONDUTOR)
- USOS BIOMÉDICOS EM QUE FÁRMACOS
ATIVOS PODEM SER LIGADOS À
MOLÉCULA DE C60 PARA, APÓS
INTRODUZIDOS NO CORPO HUMANO,
SEREM LENTAMENTE LIBERTADOS.
- REVESTIMENTO DE BOLAS DE BOLICHE
EM QUE A POUCA COMPRESSIBILIDADE
DO C60 AS TORNA MAIS RESISTENTES (
JÁ COMERCIALIZADAS NO JAPÃO)

12. Em 1991, Sumio Iijima observou com um Microscópio de
Transmissão Eletrônica, nanotubos de carbono de
multicamada na amostra de fullerenos produzidos via
descarga de arco.
Em 1993, foi demonstrada a existência de nanotubos de
única camada

13. NANOTUBOS DE CARBONO
 São 100 mil vezes mais finos
que um fio de cabelo
 O diâmetro é de cerca de
um nanômetro — a
bilionésima parte do metro
 Possuem a maior resistência
mecânica dentre todos os
materiais conhecidos — não
quebram nem deformam
quando dobrados ou
submetidos à alta pressão.
 Destacam-se também como
dos melhores condutores de
calor que existem e, para
completar, podem ser
capazes de transportar
eletricidade