As variedades alotrópicas do carbono

Conhecido desde 3750 a.C. o carbono foi um dos primeiros elementos a ser descoberto. O carvão vegetal era utilizado para reduzir os minérios de cobre, zinco e estanho na manufatura do bronze e como combustível doméstico. Documentos hindus de 450 a.C. fazem referência ao uso de carvão e areia para a purificação de água.

O carbono está presente em quase tudo o que conhecemos: ele pode formar cadeias longas e o número de compostos de carbono já obtidos ultrapassa os dez milhões. Suas variedades alotrópicas naturais vão do grafite, material opaco, condutor e de baixo valor agregado, ao diamante, que é translúcido, isolante e de altíssimo valor comercial. Características tão díspares surgem das estruturas diferentes de cada uma dessas variedades alotrópicas: o grafite é composto por infinitas camadas de átomos de carbono ligados entre si com hibridização sp2, enquanto os átomos de carbono do diamante formam um arranjo tridimensional tetraédrico com hibridização sp3. As diferenças estruturais são responsáveis pelas propriedades distintas destas duas variedades alotrópicas. Na escala Mohs o grafite tem dureza 1 e o diamante, que é o material mais duro conhecido, tem dureza 10 (a escala Mohs varia de 1 a 10).

Os fulerenos, outra forma alotrópica, foram descobertos em 1985 por H. W. Kroto e R. E. Smalley. Eles observaram estruturas constituídas de 44 a 90 átomos de carbono. As estruturas de 60 átomos de carbono tinham a forma de uma bola de