Texto: Alotropia

Alotropia

 

As Substâncias Puras

A matéria é formada por substâncias ou misturas dessas substâncias. As substâncias são formadas pelas moléculas, e as moléculas são formadas pelos átomos. Uma substância pura é aquela que possui uma fórmula constante e em quantidade que garanta as propriedades físicas e químicas. Por isso, uma só molécula não pode ser chamada de substância, mas somente um conjunto de moléculas iguais. As substâncias puras podem ser simples ou compostas.

Simples são as substâncias cujas moléculas são formadas por um único tipo de elemento químico, enquanto as substâncias compostas possuem mais de um elemento químico. Neste tópico falaremos em especial das substâncias simples.

São vários os exemplos que podemos citar de substâncias simples. Um deles está presente no ar e é imprescindível à vida: o oxigênio. Essa substância é formada por dois átomos de oxigênio que se ligam. Uma peculiaridade das substâncias simples é que elas geralmente recebem o mesmo nome de seus elementos, como o próprio oxigênio, o hidrogênio, o cloro, o iodo, o nitrogênio, etc.

As substâncias compostas também recebem o mesmo nome de suas moléculas. O enxofre é uma substância formada por moléculas que possuem apenas átomos de enxofre. Portanto, é importante que você fique atento para não se confundir com esses nomes. Isso tudo foi definido pela IUPAC, que significa União Internacional de Química Pura e Aplicada, que é uma convenção em que se definem as regras de nomenclatura da Química.
 

Substâncias simples

 

Alotropia

Agora falaremos de um fenômeno bastante comum: a alotropia. Esse fenômeno consiste na existência de substâncias simples diferentes formadas pelo mesmo elemento químico. Na natureza podem ocorrer substâncias simples diferentes e estáveis, formadas por um único tipo de elemento, como o grafite e o diamante, o oxigênio e o ozônio, os dois tipos de enxofres, etc.
 


Diamante e Grafite

O diamante é uma das pedras preciosas mais valiosas do mundo em virtude da raridade, do brilho e da dureza que apresenta. O diamante é constituído unicamente por carbono, elemento químico com número atômico 6, e é encontrado em formações rochosas antigas e que sofreram ação de altíssima pressão e temperatura.

Seu alto grau de dureza, faz do diamante o material mais duro da natureza, e serve como padrão na medida da dureza de outros materiais. Em usinas de extração de petróleo, usa-se o diamante artificial na perfuração das rochas, que é menos valioso, mas, devido a sua dureza, é um dos poucos materiais capazes de resistir à força aplicada nas rochas.

Já o grafite é bem diferente. Uma de suas utilidades mais conhecidas é em lápis e em lapiseiras para escrever. A interação entre as moléculas do grafite não é muito forte, por isso, quando pressionado contra superfícies afins, o grafite sobrepõe-se à superfície, como quando escrevemos.
 

Carbono grafite e carbono diamante


Oxigênio e Ozônio

A alotropia também está presente nas formas ozônio e oxigênio do elemento químico oxigênio. Ambos são fundamentais para que possamos sobreviver. O ozônio fica em uma das mais altas camadas da atmosfera e é fundamental para um processo natural, o efeito estufa. A camada de ozônio absorve raios ultravioleta enviados pela luz solar, ou seja, podemos comparar a camada de ozônio a uma sombrinha. 

O oxigênio está presente no ar que você está respirando neste momento. Dois átomos de oxigênio ligam-se formando a molécula de oxigênio que respiramos e transportamos para nossas células através das hemoglobinas. 
 
 

Enxofre Rômbico e Monoclínico

Outras substâncias alótropas são o enxofre rômbico e o enxofre monoclínico, como é possível ver na figura abaixo:
 
 
 
 
Os nomes rômbico e monoclínico devem-se à forma como os cristais de enxofre formam-se, sendo que essa mudança provoca diferença na cor e em outras propriedades, como densidade e pontos de fusão e ebulição. Existem mais de dois alótropos de enxofre, como o S 2, o S 4 e os dois que apresentamos acima, S 8.
 


Em Resumo

Neste tópico estudamos um fenômeno muito comum: a alotropia. Esse fenômeno consiste na formação de diferentes substâncias simples a partir de um mesmo elemento químico. Vimos os casos específicos do grafite e do diamante, do oxigênio e do ozônio e, por fim, do enxofre rômbico e do enxofre monoclínico.
 


Referências

FELTRE, R.; YOSHINAGA, S. Atomística: teoria e exercícios. 1. ed. São Paulo: Moderna, 1974. v. 2.
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PERUZZO, T. M., CANTO, E. L. Química: volume único. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2003.
SANTOS, W. L. P.; MÓL, G. S. (Coord). Química e sociedade: volume único, ensino médio. São Paulo: Nova Geração, 2005.
KOTZ, J. C.; TREICHEL, P. M. Química Geral e Reações Químicas. Trad. Flávio Maron Vichi. São Paulo: Thomson Learning, 2007. v. 1.
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