A grafite e a sua grande utilidade

ou também chamado grafita é um mineral, um dos alótropos do carbono. Ao contrário do diamante, a grafite é um condutor eléctrico. Por isso possui aplicações em electrónica, como em eléctrodos e baterias. Em razão do seu alto ponto de fusão, também possui aplicações como material refractário, como em cadinhos de fundição de aço. A grafite pode ser dissolvida em ácido clorossulfúrico.

Também chamada chumbo negro ou plumbagina, a grafite tem múltiplas e importantes aplicações industriais, embora seja mais conhecida popularmente por sua utilização como mina do lápis.

A grafite corresponde a uma das quatro formas alotrópicas do carbono. As outras são o diamante, o fulereno e o grafeno.

Cristaliza-se no sistema hexagonal regular com simetria rômbica. Em geral, os seus cristais são tubulares, de contorno hexagonal e plano basal bem desenvolvido. A grafita apresenta-se, abitualmente, sob a forma de massas laminadas ou escamosas, radiadas ou granulosas.

A grafite é composta por infinitas camadas de átomos de carbono hibridizados em sp². Em cada camada, chamada de folha de grafeno, um átomo de carbono se liga a três outros átomos, formando um arranjo planar de hexágonos fundidos.

O orbital 2pz, não hibridizado, que acomoda o quarto electrão, forma um orbital deslocalizado com simetria π. Uma interacção de van der Waals fraca mantém as folhas de grafeno unidas, a uma distância de 3,354 ångströms.

A forma mais comum da grafite, é a hexagonal, em uma arrumação ABAB. Porém, o mesmo pode ser encontrado numa outra forma, menos comum do que a primeira, conhecido como grafite romboédrica, que apresenta uma arrumação ABCABC.

As principais características da grafite são a sua capacidade de conduzir electricidade e calor, que ocorre devido a deslocalização dos seus electrões π, e a sua propriedade lubrificante, que se dá devido a sua estrutura em camadas ligadas por interacções fracas de van der Waals.

Essas camadas podem deslizar uma sobre a outra. A rotação ou translação de camadas adjacentes de grafite pode levar a variações no espaço inter-camadas, que se torna maior do que o normal.

Esse fenómeno leva a uma estrutura conhecida como grafite turbostática. Outra forma conhecida da grafite, é a pirolítica, uma grafite artificial policristalina, obtida por pirólise de um gás contendo carbono, submetido a temperatura superior a 2.000 °C.