Alotropia

Na aula de hoje você entenderá o que é Alotropia, verá exemplos e como essas questões podem cair na sua prova. Estude com a gente e resolva os exercícios no final!

Antes de começarmos a falar sobre alotropia, precisamos lembrar de um conceito bem simples e introdutório da Química. A união de átomos iguais forma o que chamamos de substâncias simples.

A partir disso, estudamos a alotropia, que é um fenômeno químico onde um elemento químico é capaz de originar duas ou mais substâncias simples diferentes.

Alguns elementos químicos são capazes de formar substâncias simples diferentes. Como por exemplo temos os elementos oxigênio, carbono, fósforo e enxofre que estudaremos nessa aula.

Estes elementos químicos apresentam diferenciação de acordo com a quantidade de átomos da molécula e pela sua estrutura. Suas propriedades físicas são diferentes e as propriedades químicas são bastante semelhantes.

Alotropia do oxigênio

O elemento químico oxigênio pode ligar-se a outro átomo de oxigênio, formando o gás oxigênio (O2). Ou também pode ligar-se a 2 outros átomos de oxigênio formando o ozônio (O3).

Sabemos que o gás oxigênio é incolor e inodoro, importante no processo de respiração celular e atua no processo de combustão.

Já o ozônio é um gás azulado que protege contra a radiação ultravioleta, que é nociva aos seres vivos. Quando se encontra na atmosfera, ele é considerado um poluente. Pode ser usado também no lugar do cloro em filtros e piscinas, melhorando a qualidade da água.

O ozônio não causa ardência nos olhos e promove a eliminação de microrganismos presentes na água.

exemplo de alotropia oxigenio e ozonio
Representação do oxigênio (O2) e do ozônio (O3).

Sempre há um elemento mais estável (e consequentemente mais abundante) do que o outro. Então como podemos saber quem será o mais estável?

O mais estável será aquele que ocorre em maior quantidade no nosso planeta. Fica fácil perceber entre as duas formas alotrópicas de oxigênio qual é o mais estável: o gás oxigênio (O2) é o mais estável, pois representa cerca de 20% da atmosfera.

Podemos dizer que as formas alotrópicas do oxigênio diferem pela atomicidade.

Outros elementos químicos e alotropia

Outro elemento que apresenta formas alotrópicas é o carbono. Este apresenta 3 formas diferentes: Cn (grafite), Cn (diamante) e C60 (fulereno).

O carbono grafite é formado por anéis hexagonais ligados entre si, por meio de ligações frágeis, formando camadas sobrepostas que deslizam com facilidade. É bem macio, por isso, quando escrevemos fica registrado no papel. O grafite conduz eletricidade e pode ser usado também como lubrificante.

O carbono diamante é tridimensional, onde os carbonos estão ligados uns aos outros formando uma organização muito rígida. Tem o formato de tetraédrico e não conduz corrente elétrica.

O fulereno (C60) é uma descoberta recente com um total de 60 átomos de carbono! Seu aspecto assemelha-se a uma bola de futebol. É macio e conduz eletricidade.

A mais estável é o carbono grafite.

alotropia do carbono
Diferenças entre o diamante, grafite e fulereno. Fonte: infoescola.com.br

Podemos dizer que as formas alotrópicas do carbono diferem quanto a sua estrutura.

O fósforo também apresenta 2 formas alotrópicas, o P4 e o PN.

O fósforo P4 (fósforo branco com 4 átomos) é muito reativo e extremamente tóxico. Sofre combustão espontaneamente em contato com o ar. Ele é usado na fabricação de bombas.

O fósforo PN (vermelho) é uma macromolécula, formada por várias estruturas de fósforo branco repetidas, por isso a letra N. Este não sofre combustão espontânea em contato com o ar. É usado na fabricação de caixas de fósforos.

alotropia do fosforo
Alotropia do Fósforo. Fonte: slideplayer.com.br

Podemos dizer que as formas alotrópicas do fósforo diferem quanto sua atomicidade. A forma mais estável do fósforo é o PN.

O elemento enxofre apresenta duas formas alotrópicas: S8(rômbico) e o S8(monoclínico). A diferença entre estas duas estruturas é seu arranjo cristalino. O mais abundante é o Rômbico.

representação do fósforo alotropia
Alotropia do fósforo. Fonte: manualdaquimica.com.br

Veja a aula abaixo e continue estudando o que é alotropia:

Agora vamos fazer alguns exercícios:

1) (CFTMG)

“No Brasil, o câncer mais frequente é o de pele, sendo que o seu maior agente etiológico é a radiação ultravioleta (UV) proveniente do sol. Em decorrência da destruição da camada de ozônio, os raios UV têm aumentado progressivamente sua incidência sobre a terra.”

(Texto adaptado no INCA, 2009)

Em relação ao ozônio, afirma-se, corretamente, que é

a) alótropo do O2, por ser formado pelo mesmo elemento químico.

b) isóbaro do monóxido de enxofre porque possuem a mesma massa.

c) isótopo do gás oxigênio, pois ambos têm o mesmo número atômico.

d) substância pura composta, uma vez que se constitui de 3 átomos de oxigênio.

gabarito: A

2) (Ufpb)

Em 1996, o prêmio Nobel de Química foi concedido aos cientistas que descobriram uma molécula com a forma de uma bola de futebol, denominada fulereno (C60). Além dessa substância, o grafite e o diamante também são constituídos de carbono. Os modelos moleculares dessas substâncias encontram-se representados abaixo.

carbono e elementos diferentes

A respeito dessas substâncias, é correto afirmar:

a) O grafite e o diamante apresentam propriedades físicas idênticas.

b) O fulereno, o grafite e o diamante são substâncias compostas.

c) O fulereno, o grafite e o diamante são isótopos.

d) O fulereno, o grafite e o diamante são alótropos.

e) O fulereno é uma mistura homogênea de átomos de carbono.

gabarito: D

3) (UNESP SP)

Os recém-descobertos fulerenos são formas alotrópicas do elemento químico carbono. Outras formas alotrópicas do carbono são:

a) isótopos de carbono-13.

b) calcário e mármore.

c) silício e germânio.

d) monóxido e dióxido de carbono.

e) diamante e grafite.

gabarito: E

4) (UFAL)

Alotropia é um fenômeno relacionado com:

a) substâncias simples

b) substâncias iônicas

c) compostos binários

d) elementos químicos metálicos

e) substâncias orgânicas oxigenadas

gabarito: A

5) (PUC-PR)

Assinale a alternativa correta:

a) variedades alotrópicas são substâncias compostas formadas pelos mesmos elementos químicos

b) formas alotrópicas de um mesmo elemento apresentam propriedades físicas diferentes

c) H2O e H2O2 são formas alotrópicas

d) gás oxigênio (O2) e gás ozônio (O3) são substâncias compostas

e) a forma alotrópica mais estável é a que contém maior quantidade de energia armazenada

gabarito: B

Sobre o(a) autor(a):

Texto elaborado por Roseli Prieto, professora de Química e Biologia da rede estadual de São Paulo. Já atuou em diversas escolas públicas e privadas de Santos (SP). É Gestora Ambiental e Especialista em Planejamento e Gestora de cursos a distância.