Kulstof er et kemisk element med et atomnummer (Z) lig med 6, hvilket betyder at atomerne, der danner det, har seks protoner i deres kerne. Dens molære masse er 12.011 g / mol, og i naturen findes der tre isotoper af kulstof, som er: o kulstof-12, carbon-13 og kulstof-14. C-12 har seks protoner og seks neutroner i kernen og er den mest rigelige.
carbonatom-12, illustration
C-13 har syv neutroner og er mindst udbredt (1,01 til 1,14%). C-14 har otte neutroner og er en radioaktivt element som udsender β-partikler (elektroner), der dannes i Jordens stratosfære, når kosmiske strålneutroner bombarderer kvælstof-14, der er til stede i disse øvre lag af atmosfæren. Det er inkorporeret af alle planter og dyr, og vel vidende at dets halveringstid er ca. 5730 år, bruges det til at bestemme alderen på fossiler mellem 100 og 40.000 år. Flere detaljer om C-14 og dateringsteknikken kan ses i teksten. Hvad er Carbon-14?
Kulstof er tetravalent, dvs. det har brug for yderligere fire protoner i dets valenslag (det yderste lag) for at adlyde oktetreglen. Derfor danner det normalt fire kovalente bindinger, der deler fire par elektroner med andre elementer såvel som andre carbonatomer. Disse bindinger kan være enkelt, dobbelt eller tredobbelt og resultere i dannelsen af millioner af forskellige forbindelser. Af denne grund blev der oprettet et område med kemi, nemlig
Organisk kemi, som studerer de vigtigste forbindelser afledt af kulstof, med undtagelse af nogle tilfælde, der er af mineralsk oprindelse, såsom kuldioxid (CO2), O kulilte (CO), O calciumcarbonat (CaCO3)natriumhydrogencarbonat eller natriumbicarbonat (NaHCO3), mellem andre. Disse forbindelser undersøges i Uorganisk kemi.Kulstof udfører allotropi og danner enkle stoffer, dvs. stoffer, der kun dannes ved bindinger mellem kulstofatomer. Der er mindst syv allotroper af kulstof, som er grafit (alfa og beta), diamant, lonsdaleit (sekskantet diamant), chaoit, kulstof (VI) og fullerener. Der er faktisk flere typer af fullerener, som er syntetiske allotrope former for kulstof. De har en polyhedral struktur med et carbonatom ved hvert toppunkt, og et eksempel er Ç60 hedder buckminsterfullerene, og dens struktur ligner en fodbold.
Carbon-60 (buckminsterfullerene)
Imidlertid er der kun to, der er naturlige blandt disse allotroper af kulstof. grafitDen er fra Diamant. De adskiller sig kun ved det krystallinske arrangement af atomer i rummet, som vist i figuren nedenfor, og dette resulterer i helt forskellige fysisk-kemiske egenskaber. Læs teksten kulstofototropi for mere information.
De to naturlige allotrope former for kulstof er grafit og diamant.
En anden syntetisk allotropisk form for kulstof er nanorør (billede nedenfor), der har brede biologiske anvendelser, herunder medicinsk diagnostik og behandlinger.
Illustration af et mikroskopisk kulstofnanorør
Dermed, kulstof er til stede i alt omkring os og inden i os, fordi han komponerer naturlige organiske forbindelser - såsom fossile brændstoffer, som inkluderer olie, kul og naturgas og andre brændstoffer som ethanol og biobrændstoffer - blandt andet landbrugsprodukter. form også syntetiske organiske forbindelser, såsom syntetiske fibre, der udgør stoffer, medicin, polymerer, der udgør plast og gummi, insekticider, farvestoffer og meget mere. I os, dyr og grøntsager, danner kulstof meget vigtige forbindelser, såsom kulhydrater, såsom sukker, glukose og cellulose; proteinerne, der for eksempel danner DNA, og sammen med lipider danner membranerne i røde blodlegemer og hvide blodlegemer.
Alt dette viser kulstofs betydning for at opretholde livet. Men det har også været forbundet med negative aspekter, såsom intensivering af drivhuseffekt og det deraf følgende global opvarmning, det er fordi den største skurk af disse problemer er dens kuldioxidforbindelse (CO2). Hovedsagelig på grund af den store forbrænding af fossile brændstoffer, der frigiver denne gas, koncentrationen af CO2 i atmosfæren er steget. Som drivhusgas forårsager det ovennævnte problemer. På den anden side er kuldioxid også til stede i vitale reaktioner såsom fotosyntese og respiration.
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono.htm
