Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Forme fizice multiple
- Structura atomului de carbon
- Proprietăți chimice
- Lanțuri de carbon
Carbonul reprezintă unul dintre cele mai abundente elemente chimice de pe Pământ și, prin masa sa, nu se încadrează al doilea decât în oxigen. Viața pe Pământ datorează existența carbonului, deoarece este baza chimică pentru toate lucrurile vii de pe această planetă. Datorită celor patru electroni de valență, moleculele de carbon se leagă cu oxigenul, hidrogenul și azotul. De asemenea, carbonul se leagă cu fosforul și sulful pentru a forma blocurile biochimice care includ grăsimi, proteine și carbohidrați. Fără carbon, oamenii nu ar exista sub forma pe care o fac astăzi.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Caracteristicile carbonilor includ capacitatea sa de a se lega cu oxigen, hidrogen, azot, fosfor și sulf. Compușii biochimici de carbon sunt esențiali pentru toată viața de pe planetă. Datorită capacității sale de legare, carbonul poate forma legături covalente simple, duble sau triple cu alți atomi.
Forme fizice multiple
Ca element biochimic alotrop, carbonul există în mai multe forme fizice, chiar dacă sunt similare chimic. Carbonul există sub formă de grafit, diamant sau reziduuri de carbon rămase în urmă atunci când compușii pe bază de carbon au experimentat căldură și presiune. Grafitul, care există într-o structură asemănătoare unei foi, este moale și conduce electricitate. În schimb, diamantul este extrem de dur, nu conduce electricitate și este inert. Reziduurile de carbon includ cărbune, cărbune și alte substanțe pe care oamenii le folosesc pentru energie.
Structura atomului de carbon
Un atom de carbon stabil posedă șase protoni, șase neutroni și șase electroni, rezultând o masă atomică de 12.011 și se așază pe poziția a șasea pe tabelul periodic al elementelor. Patru dintre electronii săi se găsesc în carcasa exterioară a atomului, în timp ce ceilalți doi există în carcasa interioară. Moleculele în stare solidă constând numai din atomii de carbon legați formează forme tetraedrice sau hexagonale, în funcție de starea fizică a substanței.
Proprietăți chimice
Carbonul arde în oxigen pentru a crea dioxid de carbon și monoxid de carbon. De asemenea, carbonul poate forma carburi atunci când este încălzit cu oxizi. De exemplu, oxidul de calciu încălzit cu carbon formează carbură de calciu și monoxid de carbon. În plus, compușii de carbon, cum ar fi monoxidul de carbon, acționează ca un agent de reducere a oxizilor metalici. De exemplu, aplicarea căldurii extreme de la o sursă, cum ar fi un cuptor la oxidul feric într-un mediu cu monoxid de carbon reduce oxidul feric la fier.
Lanțuri de carbon
Carbonul poate forma lanțuri de carbon în legături simple, duble și triple cu alți atomi de carbon. Numită catenare, acest proces stă la baza creării compușilor organici și a studiului chimiei organice. Deși alte elemente precum siliciu sau germaniul sunt capabile de catenare limitată, carbonul poate forma și lanțuri de mărime nelimitată. În plus, numai carbonul poate catenă legături duble și triple, în timp ce alte elemente pot forma doar legături unice.