27/01/2010
Eziquiel Menta, Rosangela Menta Mello
Modalidade / Nível de Ensino | Componente Curricular | Tema |
---|---|---|
Ensino Médio | Química | Propriedades das substâncias e dos materiais |
Apesar das inúmeras diferenças existentes, o aluno aprenderá que existe algo comum entre eles, pois tanto o grafite quanto o diamante possuem apenas átomos de carbono em sua estrutura. A esse fenômeno todos os cientistas do mundo inteiro chamam de Alotropia, dizemos então que a grafite e o diamante são algumas variedades alotrópicas do elemento químico carbono.
- A diferença entre:
* Átomos e Moléculas
- Tipos de Substâncias:
* Substâncias Simples
* Substâncias Compostas
Olá Professor !
Inicie a aula problematizando a seguinte questão com os alunos:
- Existe realmente algo em comum entre a grafite e o diamante, ou será que ambos são encontrados em abundância na natureza.
- Será que é a grafite ou o diamante que conduz corrente elétrica, ou será que os dois possuem boa condutividade elétrica.
- Ambos podem serem formados pelo mesm o elemento químico
1 ) A imagem abaixo demonstra a Grafite e o Diamante na sua Forma Estrutural.
Fonte: http://www.infoescola.com/files/2009/08/4a7ccarbon_phases.jpg acessado 04/11/09
2) A imagem abaixo demonstra a Grafite e o Diamante na sua Forma Bruta
3 ) A imagem abaixo demonstra a Grafite e o Diamante na sua Forma Lapidada
Fonte: http://fisicamoderna.blog.uol.com.br/images/diamante_grafite.jpg acessado 04/11/09
O carbono é um elemento extremamente notável por inúmeras razões. As formas alotrópicas incluem na verdade, uma das substâncias mais frágeis e baratas (grafite) uma das mais duras e caras (diamante). Mesmo assim: apresenta uma grande afinidade para combinar-se quimicamente com outros átomos pequenos, incluindo átomos de carbono que podem formar largas cadeias. O seu pequeno raio atômico permite-lhe formar cadeias múltiplas; assim, com o oxigênio forma o dióxido de carbono, vital para o crescimento das plantas; com o hidrogênio forma numerosos compostos denominados, genericamente, hidrocarbonetos, essenciais para a indústria e o transporte na forma de combustível derivados de petróleo e gás natural. Que quando combinados formam uma grande variedade de compostos, por exemplo, os ácidos graxos essenciais para a vida, e os ésteres que dão sabor às frutas etc.
Na verdade a grafite é um material muito mole, utilizado na fabricação de lápis, como também de fibras de grande resistência, apresenta uma boa condutividade elétrica, e por ser abundante na natureza, também é utilizado na confecção de eletrodos eficientes e baratos no mercado.
Já o diamante é considerado um dos materiais mais duros que existem no nosso planeta, não conduz corrente elétrica, não é abundante, tem um valor comercial muito caro.Portanto dizemos que a grafite e o diamante são algumas variedades alotrópicas do elemento químico do carbono, a esse fenômeno denominamos de alotropia, em que o mesmo elemento químico constitui substâncias simples diferentes.
1) Raio laser transforma grafite em diamante, por um instante
"Mike Wofsey - Physical Review Focus - 18/08/2008"
Um flash de luz pode alterar temporariamente a estrutura do grafite. Uma equipe de pesquisadores, que acaba de publicar um artigo a respeito em uma das mais importantes revistas de Física do mundo, descobriu que pelo menos por um breve momento - a exposição à luz altera as ligações químicas no grafite para formar uma estrutura similar à do diamante.
2) Transformando carvão em diamante
Avanços posteriores poderão permitir uma conversão completa do grafite - que é uma forma de carvão - em diamante. Esta pesquisa poderá levar a novas técnicas em nano escala nas quais um laser constrói estruturas de diamante e grafite sobre a superfície de uma película de carbono.Embora blocos de diamantes industriais possam ser fabricados por meio de reações químicas, não há atualmente uma maneira de converter a forma grafite do carbono na estrutura do diamante em filmes finos.
3) COMO SE FAZ UM DIAMANTE EM LABORATÓRIO
A produção de pedras sintéticas dura cerca de quatro dias
* Um diamante verdadeiro é feito de carbono. No processo em laboratório, uma porção de grafite serve como fonte de carbono para produzir a gema sintética?
* Uma câmara de cerâmica é usada para reproduzir as condições geológicas que formam um diamante.
* O grafite é colocado na câmara, junto com um solvente de metal e fragmentos de diamantes verdadeiros, chamados de "sementes"
* A temperatura interna da câmara é eleva da a 1.600 graus Celsius, e a pressão é elevada a 58.000 atmosferas
* O calor e a pressão levam o grafite - que é carbono puro - a se quebrar em átomos.
* As sementes de diamante atraem os átomos de carbono para a parte mais fria da câmara. Os átomos fundem-se com as sementes, formando camadas cristalizadas .
* O resultado dessa cristalização é o diamante sintético (acima, as pedras amarelas da Gemesis), que terá de ser lapidado e polido, como os diamantes naturais.
Fonte: Gemesis Corporation http://revistaepoca.globo.com/Revista/Epoca/0,,EDG76270-6014,00-A+FORMULA+DO+DIAMANTE+PERFEITO.html acessado 05/11/09< /strong>
Fonte: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/10801/c60.jpg acessado 17/11/09
Inovação Tecnológica / Tudo o que acontece na fronteira do conhecimento
http://www.inovacaotecnologica.com.br/index.php acessado 05/11/09
Revista Época: A fórmula do diamante perfeito
SARDELLA, Antonio; Curso Completo de Química. São Paulo: Edito ra Ática, 2º Edição 1999
Nome | Tipo |
---|---|
Futeboleno | Imagem |
É muito importante que você conheça e consiga visualizar os diversos tipos de Alotropias que existem, pois os átomos são os mesmo, mas as substâncias são diferentes.
1) Estrutura Cristalina: A Valência dos Elementos e o Empacotamento
http://www.youtube.com/watch?v=dPjCpUh-TdY acessado 05/11/09
2) Estrutura Cristalina: Alotropia e Fulerenos
http://www.youtube.com/watch?v=mP-SbYlEp2U acessado 05/11/09
3) Os diamantes estão longe de perder o brilho. Pelo menos é o que afirma uma das maiores gigantes do mundo, a De Beers, veja o Vídeo abaixo:
http://www.youtube.com/watch?v=bD-c9xJ1tDs acessado 05/11/09
Logo após ter explicado todo o conteúdo da sua aula, aplique de surpresa para seus alunos duas questões que foram cobradas no vestibular referente a Alotropia.
1) (UFSE) Alotropia é o fenômeno que envolve diferentes substâncias:
X (a) simples, formadas pelo mesmo elemento químico.
(b) compostas. formadas por diferentes elementos químicos.
(c) Simples, com a mesma atomicidade.
(d) compostas, com a mesma fórmula molecular.
(e) compostas, formadas pelos elementos químicos.
2) (MACK-SP) São exemplos, respectivamente, de alótropos e de substâncias compostas:
(a) H2O; H2O2 e NaCl; CaCO3
(b) O2; O3; Cl2; F2
(c) Grafite e Co; CO
X (d) O2; O3; KMnO4; Mg(OH)2
(e) Hg; Ag e (NH4)+; (H3O)+
Cinco estrelas 1 classificações
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08/05/2013
Cinco estrelasEsta aula é impecável.Explica de maneira muito simples conteúdos complexos e difíceis de ser assimilados pelos alunos.Parabéns!