Carbonul este un element chimic cu un număr atomic (Z) egal cu 6, ceea ce înseamnă că atomii care îl formează au șase protoni în nucleul lor. Masa sa molară este de 12.011 g / mol și în natură se găsesc trei izotopi de carbon, care sunt: o carbon-12, carbon-13 și carbon-14. C-12 are șase protoni și șase neutroni în nucleu și este cel mai abundent.
ilustrarea atomului de carbon-12
C-13 are șapte neutroni și este cel mai puțin abundent (1,01-1,14%). C-14 are opt neutroni și este un element radioactiv care emite particule β (electroni), formându-se în stratosfera Pământului atunci când neutronii cu raze cosmice bombardează azotul-14 prezent în aceste straturi superioare ale atmosferei. Este încorporat de toate plantele și animalele și, știind că timpul său de înjumătățire este de aproximativ 5730 de ani, este utilizat pentru a determina vârsta fosilelor între 100 și 40.000 de ani. Mai multe detalii despre C-14 și tehnica de întâlnire pot fi văzute în text. Ce este Carbon-14?
Carbonul este tetravalent, adică are nevoie de încă patru protoni în stratul său de valență (stratul cel mai exterior) pentru a respecta regula octetului. Prin urmare, face de obicei patru legături covalente, împărtășind patru perechi de electroni cu alte elemente, precum și cu alți atomi de carbon. Aceste legături pot fi simple, duble sau triple și duc la formarea a milioane de compuși diferiți. Din acest motiv, a fost creată o zonă a Chimiei,
Chimie organica, care studiază principalii compuși derivați din carbon, cu excepția unor cazuri care sunt de origine minerală, cum ar fi dioxid de carbon (CO2), O monoxid de carbon (CO), O carbonat de calciu (CaCO3), hidrogen carbonat de sodiu sau bicarbonat de sodiu (NaHCO3), intre altii. Acești compuși sunt studiați în Chimie anorganică.Carbonul efectuează alotropie, formând substanțe simple, adică substanțe care se formează numai prin legături între atomii de carbon. Există cel puțin șapte alotropi de carbon, care sunt grafit (alfa și beta), diamant, lonsdaleit (diamant hexagonal), chaoit, carbon (VI) și fulereni. Există, de fapt, mai multe tipuri de fulereni, care sunt forme alotrope sintetice de carbon. Au o structură poliedrică cu un atom de carbon la fiecare vârf și un exemplu este Ç60 numit buckminsterfullerene, iar structura sa arată ca o minge de fotbal.
Carbon-60 (buckminsterfullerene)
Cu toate acestea, printre acești alotropi de carbon, există doar doi care sunt naturali. grafitEste din Diamant. Ele diferă numai prin dispunerea cristalină a atomilor în spațiu, așa cum se arată în figura de mai jos, iar acest lucru are ca rezultat proprietăți fizico-chimice total diferite. Citeste textul alotropia carbonului pentru mai multe informatii.
Cele două forme naturale alotropice ale carbonului sunt grafitul și diamantul.
O altă formă alotropă sintetică de carbon este nanotuburi (imaginea de mai jos) care au aplicații biologice largi, inclusiv diagnostice și tratamente medicale.
Ilustrarea unui nanotub de carbon microscopic
Prin urmare, carbonul este prezent în tot ceea ce ne înconjoară și în noi, pentru că compune compuși organici naturali - precum combustibilii fosili, care includ petrolul, cărbunele și gazele naturale și alți combustibili precum etanolul și biocombustibilii - produse agricole, printre altele. forma de asemenea compuși organici sintetici, cum ar fi fibrele sintetice care alcătuiesc țesăturile, medicamentele, polimerii care alcătuiesc materialele plastice și cauciucurile, insecticidele, coloranții și multe altele. În noi, animalele și legumele, carbonul formează compuși foarte importanți, cum ar fi carbohidrații, cum ar fi zahărul, glucoza și celuloza; proteinele care formează, de exemplu, ADN-ul și împreună cu lipidele formează membranele celulelor roșii din sânge și ale celulelor albe din sânge.
Toate acestea arată importanța carbonului pentru susținerea vieții. Dar a fost asociat și cu aspecte negative, precum intensificarea efect de sera și consecința încălzire globală, aceasta deoarece principalul ticălos al acestor probleme este compusul său de dioxid de carbon (CO2). În principal datorită arderii mari de combustibili fosili care eliberează acest gaz, concentrația de CO2 în atmosferă a crescut. Ca gaz cu efect de seră, provoacă problemele menționate mai sus. Pe de altă parte, dioxidul de carbon este prezent și în reacțiile vitale, cum ar fi fotosinteza și respirația.
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono.htm