Alotropia: Elementos e origem


Você chega em casa com fome, abre a geladeira e encontra apenas dois ovos. Aparentemente não tem erro: basta pegar a frigideira e, com uma certa quantidade de óleo e algumas pitadas de sal, você terá dois ovos fritos para o almoço. Mas existe também uma outra possibilidade: você pode bater o conteúdo dos dois ovos em uma vasilha antes de levá-los ao fogo, e como resultado terá uma deliciosa omelete. Ainda sim, se você é daquelas pessoas que não ingerem fritura por nada nesse mundo, é possível deixar a frigideira de lado e guardar o óleo no armário, trocando a primeira por uma panela mais funda e enchendo-a de água: nesse caso, após alguns minutos de fervura, o resultado serão dois ovos cozidos. São três maneiras diferentes de preparar os mesmos dois ovos que estavam na geladeira. E são também três resultados completamente diferentes entre si, tanto na textura, como no sabor e no aspecto físico de cada um. Pode parecer que estamos falando de culinária, mas mesmo que não esteja claro à primeira vista, o assunto aqui é a alotropia.

Alotropia

Alotropia é uma palavra que vem do grego e quer dizer quase literalmente “outras formas”. Em Química, dá-se o nome de alotropia ao fenômeno reconhecido pela capacidade de um mesmo elemento químico ser capaz de originar diferentes substâncias simples. Essas diferentes substâncias originárias de um mesmo elemento recebem também um nome específico: são conhecidas como alótropos. Basicamente, o que diferencia um alótropo de outro – ou, em outro ponto de vista, o que permite que um mesmo elemento químico seja capaz de gerar diferentes substâncias – são as múltiplas possibilidades de organização e ligação estrutural que esse elemento originário oferece.

Do grafite ao diamante

Enquanto o primeiro tem um uso quase vulgar, sendo empregado cotidianamente na hora de anotar os recados ou desenhar em nossos cadernos, o outro é um item de luxo, usado para adornar joias e objetos caríssimos. O primeiro pode ser quebrado com uma simples pressão, e na maioria das vezes cede ao peso da nossa mão sem que a gente sequer tenha tido essa intenção. Já o segundo, é uma das substâncias mais duras e resistentes de que se tem conhecimento na face da terra. Em comum entre o grafite e o diamante, existe a sua substância original: o carbono, representado pelo símbolo “C” na famosa Tabela Periódica dos Elementos.

Mas, afinal, o que faz com que esses dois alótropos sejam tão diferentes? Basicamente, a estrutura ao redor da qual se organizam os átomos de carbono que os compõe. No caso do grafite, por exemplo, essa estrutura molecular é trigonal e plana, com os átomos ligados entre si numa espécie de malha, semelhante a uma rede de proteção para janelas. Já no caso do diamante, essa estrutura é completamente diferente e apresenta um formato cúbico, tetraédrico ou até mesmo hexagonal, mas, sobretudo essencialmente tridimensional, superando a planificação do grafite.

Outros elementos alótropos

O fósforo, representado na Tabela Periódica dos Elementos pelo símbolo “P”, é um caso bastante curioso de alotropia. Isto porque um de seus derivados, o popularmente conhecido como “fósforo vermelho” – presente na cabeça dos palitos que usamos para acender o fogão – apresenta uma estrutura tetraédrica e em cadeia, que faz com que ele só entre em combustão mediante algum atrito, ou seja, quando “riscamos” o palito na caixinha. Sua outra variação, entretanto, o chamado “fósforo branco”, cuja estrutura molecular é composta por uma série de pequenos tetraedros isolados, entra em combustão espontânea e literalmente explode só de entrar em contato com o gás oxigênio. Ou seja: enquanto o fósforo vermelho pode ser guardado com segurança na gaveta da cozinha, dentro de uma caixinha de papelão, o fósforo branco precisa estar sempre mergulhado em água ao ser armazenado, do contrário pegará fogo ao menor sinal de contato com o gás oxigênio.

E por falar em gás oxigênio, ele é também um bom exemplo de elemento alótropo, derivado da substância simples de mesmo nome – o elemento Oxigênio, representado pela letra “O” na Tabela Periódica. O gás oxigênio é uma variação alotrópica do elemento Oxigênio por apresentar uma molécula de estrutura biatômica. Ele está presente em praticamente 21% do volume de ar que compõe a nossa atmosfera, e sua presença é essencial não só para a vida humana, como também para as plantas e para os animais. O mesmo elemento que o origina, entretanto, é responsável pela organização de outra substância: o gás ozônio. O ozônio apresenta moléculas de estrutura triatômicas, e sua presença no ar que respiramos é bastante diminuta, aumentando significativamente em outras camadas da atmosfera terrestre, principalmente em altitudes superiores a 20 quilômetros. É ele o principal responsável por impedir que boa parte dos raios ultravioletas atinja a superfície terrestre, atuando como uma espécie de camada protetora que impede essa penetração total, cuja consequência seria altamente danosa para a pele e para os olhos dos seres humanos, bem como para diversos seres biológicos que encontram na fotossíntese o seu modo de sobrevivência.