Carbeto de silício, CSi

O carbeto de silício, fórmula molecular C Si, tem massa molar 40,09 g.mol-1 e possui T.F. 2730 ºC (decompõe).
Apresenta-se na forma cristalina como uma estrutura hexagonal, com ligações entre C e Si (a).

O Carbeto de Silício é um molécula de ocorrência rara na natureza. Ferdinand Frederick Henri Moissan, em 1920, identificou pela primeria vez cristais de carbeto de silício em fragmentos de um meteorito. Este meteorito foi encontrado em uma cratera no Arizona, EUA. O processo de sintetização une moléculas de SiC formam compostos extremamente resistentes, utilizados desde simples abrasivos para polimentos até materiais super resistentes na indústria automotiva e eletrônica.

O Carbeto de Silício foi relatado, com muitas incertezas sobre sua síntese, por Despretz (1849), Marsden (1880) e por Colson (1882). Em 1893, Edward Goodrich Acheson desenvolveu um método de produção em larga escala e o patenteou. Acheson também desenvolveu o forno elétrico onde é sintetizado o carbeto de silício - os equipamentos atuais seguem o mesmo fundamento. Posteriormente fundou sua fábrica "The Carborundum Company". Até hoje o carbeto de silício é conhecido como Carborundum.
No século XX o carbeto de silício começou a ser utilizado na eletrônica - foi usado como componente dos primeiros rádios. Em 1907 criou-se o LED (light emission diode) utilizando-se o carbeto de silício, que mais tarde foi substituído pelo gálio.
Devido à alta resistência térmica e baixo coeficiente de expansão, o carbeto de silício também é utilizado em espelhos de telescópios carreados por satélites. É empregado também no polimentos de pedras, como o mármore e o granito.
Polimorfos de carbeto de silício são empregados como suporte de catalisadores em reações de oxidação devido à sua inércia e alta resistência à oxidação química.

O carbeto de silício é obtido, desde o século XIX, por redução carbotérmica da sílica, sendo este procedimento denominado de processo Acheson. Este método de síntese consiste na mistura de areia de sílica com carvão (ou coque de petróleo), fazendo-se passar corrente elétrica entre grandes eletrodos de carbono que se situam em extremidades opostas.

SiO2(s)	+	C(s)	→	SiO(g)	+	CO(g)	(1)
SiO(g)	+	2C(s)	→	SiC(s)	+	CO(g)	(2)

Estas duas reações resultam na reação global:

SiO2(s)

+

3C(s)

→

SiC(s)

+

2CO(g)

 
Existem outros métodos de obtenção de carbeto de silício, como a decomposição térmica de organosilanos, como CH₃SiCl₃ ou (CH₃)₄Si, e a conversão química de polímeros organometálicos.

 

Créditos:
Túlio Elisiario, graduando do curso de Farmácia da UFRJ e Fernanda Gouvêa Gomes Ürményi, mestranda da PG em Química da UFRJ