Carbono

Carbono
Boro ← Carbono → Nitróxeno -     6 C                                                                                                                                                                                                                                           C Si Táboa periódica dos elementos
Información xeral
Nome, símbolo, número	Carbono, C, 6
Serie química	Non metal
Grupo, período, bloque	14, 2, p
Densidade	2267 kg/m3
Aparencia	Negro (grafito) Incoloro (diamante)
N° CAS	{{{CAS}}}
N° EINECS	{{{EINECS}}}
Propiedades atómicas
Masa atómica	12,0107(8) u
Radio medio	70 pm
Radio atómico (calc)	67 pm
Radio covalente	77 pm
Radio de van der Waals	170 pm
Configuración electrónica	[He]2s22p2
Electróns por nivel de enerxía	2, 4
Estado(s) de oxidación	4, 2
Óxido	Ácido débil
Estrutura cristalina	hexagonal
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	Diamante: 3823 K Grafito: 3800 K
Punto de ebulición	Grafito: 5100 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	Grafito; sublima: 711 kJ/mol
Entalpía de fusión	Grafito; sublima: 105 kJ/mol
Presión de vapor
Temperatura crítica	{{{T_crítica}}} K
Presión crítica	{{{P_crítica}}} Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do sonido	Diamante: 18.350 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	2,55
Calor específica	710 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	61×103 S/m
Condutividade térmica	129 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	1086,5 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	2352,6 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	4620,5 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	6222,7 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	37 831,1 kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	47 277,0 kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD MeV 12C 98,9 % estable con 6 Neutróns 13C 1,1 % estable con 7 Neutróns 14C trazas 5730 anos β– 0,156 14N
Nota: unidades segundo o SI e en CNPT, salvo indicación contraria.

O carbono é un elemento químico de número atómico 6 e símbolo C. É sólido a temperatura ambiente, e dependendo das condicións de formación, pode atoparse na natureza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo e cristalino en forma de grafito ou diamante. É o alicerce básico da química orgánica, coñecendose preto de 16 millóns de compostos de carbono, e forma parte de tódolos seres vivos coñecidos. Forma o 0,2 % da codia terrestre.

Historia

O carbón (do latín carbo -ōnis, "carbón") foi descuberto na prehistoria e xa era coñecido na antigüidade na que se manufacturaba mediante a combustión incompleta de materiais orgánicos. Os últimos alótropos coñecidos, os fullerenos (C60), foron descubertos como subproducto en experimentos realizados con feixes moleculares na década dos 80.

Características

O seu número atómico é 6, é dicir, dispón de 6 protóns no núcleo, e, en estado neutro, 6 electróns na periferia. A súa masa atómica é de 12 um, pois o isótopo máis abundante ten 6 neutróns e polo tanto o seu número másico Z é 12). O seu símbolo é C

Como ten catro electróns de valencia, pode tomar tanto catro electróns como cedelos. Así, pode xuntarse con outros átomos de carbono formando as longas cadeas típicas das moléculas orgánicas.

Estado

Atópase na natureza en forma libre (diamante, grafito) e noutros compostos, tales como o carbón, nos carbonatos metálicos, ademais de tódolos compostos orgánicos, xa que é un elemento imprescindible para a vida. Por exemplo, as plantas absórbeno durante o proceso da fotosíntese para transformalo en hidratos de carbono.

Compostos inorgánicos

O máis importante óxido de carbono é o dióxido de carbono (CO₂), un compoñente minoritario da atmosfera terrestre (da orde do 0,04% en peso) producido e usado polos seres vivos (ver ciclo do carbono). Na auga forma trazas de ácido carbónico (H₂CO₃) pero, do mesmo xeito que outros compostos similares, é inestable, aínda que a través del poden producirse ións carbonato estables por resonancia. Algúns minerais importantes, como a calcita, son carbonatos.

Os outros óxidos son o monóxido de carbono (CO) e o máis raro subóxido de carbono (C₃O₂). O monóxido fórmase durante a combustión incompleta de materias orgánicas e é incoloro e inodoro. Dado que a molécula de CO contén un enlace triplo, é moi polar, polo que manifesta unha acusada tendencia a unirse á hemoglobina, formando un novo composto moi perigoso denominado Carboxihemoglobina e impedíndollo ao osíxeno, polo que se di que é un asfixiante de substitución. O ion cianuro (CN⁻), ten unha estrutura similar e compórtase como os ións haluro.

Con metais, o carbono forma tanto carburos como acetiluros, ambos moi acedos. A pesar de ter unha electronegatividade alta, o carbono pode formar carburos covalentes como é o caso de carburo de silicio (SiC), con propiedades semellantes ás do diamante.

Véxase tamén: Química orgánica.

Precaucións

Algúns compostos de carbono teñen un amplo rango de toxicidade. O monóxido de carbono, presente nos gases de escape dos motores de combustión e o cianuro (CN) son extremadamente tóxicos para os mamíferos. Os gases orgánicos eteno, etino e metano son explosivos e inflamables en presenza de aire.

Galería de imaxes

• 

  Grafito

• 

  Diamante

• 

  Fullerenes

• 

  Antracita

Véxase tamén

Ligazóns externas

• WebElements.com - Carbono (en inglés)
• EnvironmentalChemistry.com - Carbono (en inglés)