Carbeto

Os carbetos ou carbonetos (também carburetos) são compostos inorgânicos binários, classificados como cerâmicas, 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

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;
Dicarbetos 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). outros carbonetos metálicos também apresentam anions
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

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).

Carbetos de cálcio, cério, lítio, prata, potássio e sódio

O carbeto de cálcio apresenta fórmula química CaC₂.
O carbeto de cério apresenta fórmula química CeC₂.
O carbeto de lítio apresenta fórmula química Li₂C₂.
O carbeto de potássio apresenta fórmula química K₂C₂.
O carbeto de prata apresenta fórmula química Ag₂C₂.
O carbeto de sódio apresenta fórmula química Na₂C₂.

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

:: Ag₂C₂
:: CaC₂ + 2 H₂O $\rightarrow$ - Ca(OH)₂+ C₂H₂
:: CeC₂
:: Li₂C₂
:: K₂C₂
:: Na₂C₂

O acetileno obtido entra em combustão produzindo uma chama com temperatura acima de 3.000℃,^[1] 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

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

É uma cerâmica de carbono e tungstênio. Empregada como em metal duro como elemento abrasivo.

Carbetos de alumínio, cromo, ferro e manganês

São 4 cerâmicas, que tem Alumínio, Cromo, Ferro e Manganês, como elementos ligados.

Ver também

Referências

↑ «Produção de acetileno. Experimento de produção do gás acetileno - Educador Brasil Escola». Consultado em 27 de dezembro de 2014

Referências gerais

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

[1] «Produção de acetileno. Experimento de produção do gás acetileno - Educador Brasil Escola». Consultado em 27 de dezembro de 2014

[1]