Carbono é o elemento com número atômico 6 na tabela periódica com o símbolo C. Esse elemento não metálico é a chave para a química dos organismos vivos, principalmente devido ao seu estado tetravalente, que permite formar quatro ligações químicas covalentes com outros átomos. Aqui estão os fatos sobre esse elemento importante e interessante.
Fatos básicos sobre carbono
Número atômico: 6
Símbolo: C
Peso atômico: 12.011
Descoberta: O carbono existe livre na natureza e é conhecido desde os tempos pré-históricos. As formas mais antigas conhecidas eram carvão e fuligem. Os diamantes eram conhecidos na China pelo menos em 2500 aC. Os romanos sabiam como fazer carvão a partir de madeira aquecendo-o em um recipiente coberto para excluir o ar. René Antoine Ferchault de Réaumur mostrou que o ferro foi transformado em aço pela absorção de carbono em 1722. Em 1772, Antoine Lavoisier demonstrou que os diamantes eram carbono aquecendo diamante e carvão e medindo o dióxido de carbono liberado por grama.
Configuração eletrônica: [Ele] 2s22p2
Origem da palavra: Latim carbo, Kohlenstoff alemão, carbone francês: carvão ou carvão
Isótopos: Existem sete isótopos naturais de carbono. Em 1961, a União Internacional de Química Pura e Aplicada adotou o isótopo carbono-12 como base para pesos atômicos. O carbono-12 é responsável por 98,93% do carbono que ocorre naturalmente, enquanto o carbono-13 forma os outros 1,07%. As reações bioquímicas usam preferencialmente carbono-12 sobre carbono-13. O carbono-14 é um radioisótopo que ocorre naturalmente. É produzido na atmosfera quando os raios cósmicos interagem com o nitrogênio. Por ter uma meia-vida curta (5730 anos), o isótopo está quase ausente das rochas, mas o decaimento pode ser usado para datação por radiocarbono de organismos. Quinze isótopos de carbono são conhecidos.
Propriedades: O carbono é encontrado livre na natureza em três formas alotrópicas: amorfo (lampblack, boneblack), grafite e diamante. Pensa-se que uma quarta forma, carbono "branco". Outros alótropos de carbono incluem grafeno, fulerenos e carbono vítreo. O diamante é uma das substâncias mais difíceis, com alto ponto de fusão e índice de refração. A grafite, por outro lado, é extremamente macia. As propriedades do carbono dependem amplamente de seu alótropo.
Usos:Formas de carbono numerosos e variados compostos com aplicações ilimitadas. Muitos milhares de compostos de carbono são essenciais para os processos da vida. O diamante é apreciado como uma pedra preciosa e é usado para cortar, perfurar e como rolamentos. A grafite é usada como cadinho para derreter metais, em lápis, para proteção contra ferrugem, para lubrificação e como moderador para diminuir a velocidade de nêutrons para a fissão atômica. O carbono amorfo é usado para remover gostos e odores.
Classificação do elemento: Metalóide
Toxicidade: O carbono puro é considerado não tóxico. Pode ser consumido como carvão ou grafite ou usado para preparar tinta de tatuagem. No entanto, a inalação de carbono irrita o tecido pulmonar e pode levar a doenças pulmonares. O carbono é essencial para a vida, pois é o alicerce para proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e gorduras.
Fonte: O carbono é o quarto elemento mais abundante no universo, depois do hidrogênio, hélio e oxigênio. É o 15º elemento mais abundante na crosta terrestre. O elemento se forma em estrelas gigantes e supergigantes através do processo triplo-alfa. Quando as estrelas morrem como supernovas, o carbono é espalhado pela explosão e se torna parte da matéria integrada em novas estrelas e planetas.
Dados físicos do carbono
Densidade (g / cc): 2,25 (grafite)
Ponto de fusão (K): 3820
Ponto de ebulição (K): 5100
Aparência: denso, preto (negro de fumo)
Volume atômico (cc / mol): 5.3
Raio Iônico: 16 (+ 4e) 260 (-4e)
Calor específico (A 20 ° C J / g mol): 0.711
Temperatura de Debye (° K): 1860.00
Pauling Negatividade Número: 2.55
Primeira energia ionizante (kJ / mol): 1085.7
Estados de oxidação: 4, 2, -4
Estrutura de treliça: Diagonal
Constante da Malha (Å): 3.570
Estrutura de cristal: hexagonal
Eletro-negatividade: 2,55 (escala de Pauling)
Raio atômico: 70 pm
Raio atômico (calc.): 67 pm
Raio Covalente: 77 pm
Raio de Van der Waals: 170 pm
Ordenação magnética: diamagnético
Condutividade térmica (300 K) (grafite): (119-165) W · m-1 · K-1
Condutividade térmica (300 K) (diamante): (900–2320) W · m − 1 · K − 1
Difusividade térmica (300 K) (diamante): (503–1300) mm² / s
Dureza de Mohs (grafite): 1-2
Dureza de Mohs (diamante): 10.0
Número do Registro CAS: 7440-44-0
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Fontes
- Deming, Anna (2010). "Rei dos elementos?". Nanotecnologia. 21 (30): 300201. doi:10.1088/0957-4484/21/30/300201
- Lide, D. R. ed. (2005). Manual de Química e Física do CRC (86ª ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- Weast, Robert (1984). CRC, Manual de Química e Física. Boca Raton, Flórida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110 ISBN 0-8493-0464-4.