Significations et usages de Carbeto

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  Carbeto de cálcio

Os carbetos ou carbonetos (também carburetos) são compostos inorgânicos binários que contêm carbono. Apresentam formula geral E_xC_y, onde E é o elemento mais eletropositivo.

Os carbetos podem ser classificados em duas categorias principais: carbetos iônicos e carbetos covalentes.

  Tipos de carbeto

  Carbetos iônicos

Também são conhecidos como carbetos salinos e, por apresentarem um forte caráter iônico, são sólidos. São formados pelos elementos dos grupos 1 e 2 da tabela periódica e alumínio, sendo estes elementos altamente eletropositivos e o carbono, portanto, com uma carga negativa.

Os principais carbetos iônicos são: carbeto de lítio (Li₄C), carbeto de berílio (Be₂C), carbeto de magnésio (Mg₂C₃), carbeto de cálcio (CaC₂) e o carbeto de alumínio (Al₄C₃).

Os carbetos iônicos divididos em quatro categorias:

• Compostos de interligação do grafite: Como por exemplo o KC₈;
• Dicabertos ou acetiletos: Apresentam o ânion C≡C^2- (C₂^2-), por serem derivados do acetileno como, por exemplo, o carbeto de cálcio (CaC₂) ou o acetileto de prata (Ag₂C₂).
• Metiletos: Apresentam o ânion C^4-, por serem derivados do metano como, por exemplo, o Li₄C
• Sesquicarbetos ou alenetos: Apresentam o ânion ^2–C=C=C^2– (C₃^4–), por serem derivados do propadieno (aleno) como, por exemplo, o Mg₂C₃.

Em contato com a água estes carbetos formam o óxido ou o hidróxido do elemento e o hidrocarboneto (metano, acetileno ou propadieno) correspondente.

  Carbetos covalentes

Os carbetos covalentes são formados entre o carbono e elementos com aproximadamente a mesma eletronegatividade do carbono. Os exemplos mais importantes deste grupo são o carbeto de silício ou carborundo (SiC) com estrutura de diamante e uma dureza na escala de Mohs entre 9,0 e 9,5, e o carbeto de boro (B₄C).

Estas substâncias podem ser muito duras devido as ligações covalentes formadas nas três dimensões. São utilizados por exemplo como materiais abrasivos ou como recobrimento de peças que necessitam resistir a abrasões mecânicas. O carbeto de silício também é utilizado como suporte para catalisadores devido a sua elevada resistência e boa condutividade térmica.

  Exemplos de carbeto

  Carbeto de silício

O carbeto de silício ou carborundum (ou carborundo) apresenta fórmula química SiC. É resistentente ao ataque dos ácidos e das bases. É bastante duro e abrasivo, por isso utilizado na produção de rebolos e discos de corte. É usado para o polimento de pedras (como ardósia, mármore, granito e outras ) e para o polimento de lentes.

Encontra-se na natureza como moissanite.

É um semicondutor, conduz a eletricidade com menos perda de energia que o silício puro - daí o seu emprego futuro para eliminar a refrigeração dos processadores, atualmente necessária.

É empregado na blindagem de sistemas aeronáuticos e aeroespaciais.

Também empregado para a produção de cerâmicas sintéticas.

Também empregado na fabricação de dispositivos de proteção contra sobretensões, conhecidos como pára-raios, apesar de atualmente ser mais usual a utilização do Óxido de Zinco (ZnO).

  Carbeto de cálcio

Ver artigo principal: Carbeto de cálcio

O carbeto de cálcio apresenta fórmula química CaC₂.

É usado em alguns tipos de maçaricos oxi-acetilênicos, nos quais reage com a água produzindo acetileno, conforme a equação:

CaC₂ + 2 H₂O C₂H₂ + Ca(OH)₂

O acetileno obtido entra em combustão produzindo uma chama com temperatura acima de 3.300ºC, liberando uma quantidade de energia de 11.800 J/g. Essa energia da chama é utilizado para soldar ou cortar metais.

Pelo mesmo processo, é possível a produção de lâmpadas portáteis à base de carbeto de cálcio para serem utilizados em minas ou cavernas (espeleologia).

O carbeto de cálcio pode ser usado para a obtenção do potássio metálico a partir da redução dos seus compostos.

  Carbeto de boro

Ver artigo principal: Carbeto de boro

É um carbeto que apresenta formula química B₄C

É usado para a fabricação de barras de controle de reatores nucleares. Estas barras são introduzidas no reator para capturar neutrons e, deste modo, moderar a reação radiativa.

Também usado como abrasivo.

  Carbeto de tungstênio

Ver artigo principal: Carbeto de tungstênio

É uma liga metálica de carbono e tungstênio. Empregada como refletor de nêutrons.

  Referências

• Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements, 2nd Edition, Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
• Carbides: transition metal solid state chemistry Peter Ettmayer & Walter Lengauer, Encyclopedia of Inorganic Chemistry Editor in chief R. Bruce King Pub 1994 John Wiley & Sons ISBN 0-471-93620-0
• Crystal Structure of Magnesium Sesquicarbide Fjellvag H. and Pavel K. Inorg. Chem. 1992, 31, 3260
• Order and disorder in transition metal carbides and nitrides: experimental and theoretical aspects C.H. de Novion and J.P. Landesman Pure & Appl. Chem., 57, 10,(1985)1391

  Ligações externas

• Discussão sobre a estrutura dos carbetos