Il carbonio è uno degli elementi più importanti della tavola periodica perché è ampiamente utilizzato dall’uomo. Infatti, ogni volta che inspiri, espiri anidride carbonica. Inoltre, si trova in tutti i gas rilasciati dai motori delle automobili. Scopri di più su questa sostanza chimica, le sue caratteristiche, proprietà e applicazioni.
Cos’è il carbonio?
È un elemento chimico unico che si trova solitamente in forma solida. A seconda delle sue condizioni di formazione è possibile trovarlo in natura in forma cristallina, sotto forma di grafite o di diamante. Poiché è un materiale duro, è impossibile che altri metalli come l’acciaio o l’alluminio lo assorbano.
Simbolo del carbonio
C Il simbolo carbonio È la lettera C e ha un numero atomico 6. Ciò significa che nel nucleo di un atomo di questo elemento ci sono 6 protoni e nel guscio elettronico ce ne sono 6. Inoltre, è il componente principale di tutti gli idrocarburi come oli e benzine.
Caratteristiche del carbonio
Carbonio nella tavola periodica È classificato tra i carbonoidi, è un conduttore di elettricità ed un elemento metallico. Inoltre è solido a temperatura ambiente, ma può trasformarsi se sottoposto ad una temperatura superiore a 3600°C e diventare gassoso. Oltre a ciò, le sue caratteristiche principali sono riassunte come segue:
- Grafite: è nera, morbida e opaca e ha la proprietà di macchiarsi, motivo per cui viene utilizzata come riempitivo nelle matite per disegnare e scrivere.
- Nanotubi: sono fogli di grafite arrotolati in cilindri e sormontati alle estremità da emisferi di carbonio.
- Diamante: Hanno lo stesso atomo di carbonio, ma con una struttura diversa perché il diamante è una pietra dura e trasparente.
- Fucili: È un atomo reso elettricamente neutro e univalente.
- Fullereni: sono 60 atomi di carbonio strutturati in modo pentagonale o ettagonale, che conferisce loro un aspetto sferico.
Proprietà chimiche e fisiche del carbonio
- Numero atomico: 6
- Stato di ossidazione: +4
- Valencia: 2, +4,-4
- Elettronegatività: 2,5
- Raggio atomico (A): 0,914
- Raggio covalente (A): 0,77
- Raggio ionico (A): 0,15
- Massa atomica: 12.01115
- Colore : Trasparente e Nero
- Condizione: solido.
- Punto di ebollizione: 3825°C
- Punto di fusione: 3550°C
- Peso atomico : 12.011
- Neutroni nell’isotopo: 6
- Protoni: 6
- Elettroni: 6
- Configurazione elettronica: 1s 2 2s 2 2p 2
- Potenziale di prima ionizzazione (ev): 11,34
- Densità a 20°C: 2.267 g/cm³ (gr), 3.513 g/cm 3 (id)
origine del carbonio
Il carbone fu scoperto nella preistoria e nell’antichità era utile per la produzione mediante combustione incompleta di materiali inorganici. Da parte loro, i fullereni sono stati scoperti come sottoprodotti in alcuni esperimenti condotti con gas molecolari negli anni ’80.
A cosa serve il carbonio?
È una sostanza chimica fondamentale negli esseri viventi, poiché viene manipolata e utilizzata dagli enzimi nel sistema degli organi. Si ritiene che la vita organica sulla terra faccia affidamento sul carbonio, per la formazione di componenti come carboidrati e proteine, nonché per il funzionamento fisiologico dell’organismo.
Con la cellulosa, che è un polimero del carbonio, produciamo fibre come canapa, cotone e lino. Inoltre, esistono polimeri sintetici che vengono utilizzati per realizzare oggetti in plastica. D’altra parte, la grafite viene utilizzata per produrre lubrificanti e pigmenti che vengono combinati con l’argilla per realizzare altri oggetti.
Il carbone viene utilizzato anche nella cottura della carne, comunemente nota come barbecue. Il carbone attivo viene utilizzato anche nei filtri per purificare l’acqua, nelle cappe da cucina e nelle maschere antigas. Infine, in gioielleria viene utilizzato il diamante, che è una forma di carbonio. Utile nella parte industriale, viene utilizzato per forare, lucidare e tagliare pietre e metalli.
Dove si trova il carbonio?
Si trova distribuito in natura e si ritiene costituisca lo 0,032% della crosta terrestre. Nella sua forma libera si ottiene in grandi giacimenti come il carbone, una forma amorfa dell’elemento con azoto e idrogeno. D’altra parte, il carbonio cristallino puro si trova nei diamanti e nella grafite.
Cos’è il ciclo del carbonio?
Ciò presuppone il percorso naturale attraverso il quale questo elemento circola negli oceani, nell’atmosfera e nella superficie terrestre attraverso processi geologici, fisici, biologici e chimici. Questo ciclo è fondamentale per il nutrimento, il rinnovamento e la sopravvivenza degli esseri e delle materie.
L’anidride carbonica nell’atmosfera viene assorbita dalle piante utilizzando la luce solare in un evento chiamato fotosintesi. Centinaia di anni dopo la morte della vegetazione, il carbone viene trasformato in petrolio, gas liquefatto e gas naturale che vengono poi trasformati per uso industriale dall’umanità. Alla fine, quando i combustibili vengono utilizzati, il carbonio si trasforma nuovamente e il ciclo continua.
In conclusione, il carbonio è uno degli elementi della tavola periodica ed è utile agli esseri viventi. Alcune delle sue applicazioni riguardano il campo della gioielleria, della produzione di biancheria, contenitori di plastica, cotone, lubrificanti, matite, tra gli altri.