Carbon | element chimic foarte important
Carbonul este un element chimic foarte important, cu simbolul chimic C. Toate formele de viață cunoscute pe Pământ au nevoie de el. Carbonul are masa atomică 12 și numărul atomic 6. Este un nemetal, ceea ce înseamnă că nu este un metal.
Atunci când fierul este aliat cu carbon, se formează oțelul dur. Carbonul sub formă de cărbune este un combustibil important.
Chimia carbonului
Un întreg tip de chimie, numită chimie organică, se referă la carbon și la compușii săi. Carbonul formează multe tipuri de compuși. Hidrocarburile sunt molecule cu carbon și hidrogen. Metanul, propanul și mulți alți combustibili sunt hidrocarburi. Multe dintre substanțele pe care oamenii le folosesc zilnic sunt compuși organici.
Carbonul, hidrogenul, azotul, oxigenul și alte câteva elemente, cum ar fi sulful și fosforul, formează împreună cea mai mare parte a vieții pe Pământ (a se vedea Lista elementelor importante din punct de vedere biologic). Carbonul formează un număr foarte mare de compuși organici, deoarece poate forma legături puternice cu el însuși și cu alte elemente. Datorită cantităților de carbon pe care le au lucrurile vii, toate lucrurile organice sunt considerate "pe bază de carbon".
Fiecare atom de carbon formează, de obicei, patru legături chimice, care sunt legături puternice cu alți atomi pentru a forma molecule. Tipul de legătură pe care o face carbonul se numește legătură covalentă. Aceste legături permit carbonului să formeze multe tipuri de molecule mici și mari. O moleculă de metan este cea mai mică; aceasta are patru atomi de hidrogen legați de carbon. Legăturile pot fi duble, ceea ce înseamnă că se formează două legături între carbon și un alt atom pentru a face o legătură mai puternică. De exemplu, dioxidul de carbon are doi atomi de oxigen, iar fiecare dintre ei este dublu legat de carbon. Carbonul poate forma chiar și trei legături cu un alt atom, numită legătură triplă. De exemplu, în gazul acetilenă, carbonul formează o legătură triplă cu un alt atom de carbon.
Prin legarea la alți atomi de carbon, carbonul poate forma molecule lungi în formă de lanț, numite polimeri, cum ar fi materialele plastice și proteinele. Din lanțurile lungi de polimeri pot face parte și atomi de alte elemente, adesea azot sau oxigen.
Carbonul pur formează diamantul prin legarea la alți patru atomi de carbon într-un cristal tridimensional. Acesta formează grafitul prin legarea la alți trei atomi de carbon pentru a forma straturi plate subțiri.
Etimologie
Denumirea de carbon provine din latinescul carbo, care înseamnă cărbune. În multe limbi străine, cuvintele pentru carbon, cărbune și cărbune de lemn sunt sinonime.
Tipuri de carbon
În natură, carbonul se găsește în trei forme numite alotropii: diamant, grafit și fullereni. Grafitul, împreună cu argila, se găsește în creioane. Este foarte moale. Atomii de carbon din el formează inele, care sunt unul peste altul și alunecă foarte ușor. Diamantul este cel mai dur mineral natural. Fullerenele sunt o formă de carbon în formă de "minge de fotbal". Ele prezintă interes mai ales pentru știință. Un alotrop de carbon special, fabricat de om, în formă de tub, este nanotubul de carbon. Nanotuburile de carbon sunt foarte dure, așa că ar putea fi utilizate în armuri. Nanotuburile ar putea fi utile în nanotehnologie.
Există 10 milioane de compuși de carbon cunoscuți.
Câteva forme de carbon: a) diamant; b) grafit; c) lonsdaleit; d-f) fullereni (C60, C540, C70); g) carbon amorf; h) nanotuburi de carbon.
Datarea cu radiocarbon
Un izotop radioactiv al carbonului, carbonul 14, poate fi folosit pentru a afla cât de vechi sunt unele obiecte sau când a murit ceva. Atâta timp cât ceva se află pe suprafața pământului și absoarbe carbon, cantitatea de carbon-14 rămâne aceeași. Atunci când un obiect nu mai absoarbe carbon, cantitatea de carbon-14 scade. Deoarece timpul de înjumătățire (timpul necesar pentru ca jumătate dintr-un izotop radioactiv să dispară) al carbonului-14 este de 5730 de ani, oamenii de știință pot vedea cât de vechi este un obiect în funcție de cantitatea de carbon-14 rămasă.
Unde carbonul este
Carbonul se găsește în multe locuri din univers. A fost creat pentru prima dată în stelele vechi. Carbonul este al patrulea cel mai comun element din Soare. Atmosfera lui Venus și a lui Marte este formată în cea mai mare parte din dioxid de carbon.
Carbonul este important pentru corpul uman și pentru alte viețuitoare, fiind al doilea cel mai comun element din corpul uman, cu 23% din greutatea totală a corpului. Este, de asemenea, o parte esențială a multor molecule biologice (molecule utilizate în viață).
Cea mai mare parte a carbonului de pe Pământ este reprezentată de cărbune. Grafitul se găsește în multe zone (de obicei deșertice), inclusiv în Sri Lanka, Madagascar și Rusia. Diamantele sunt rare și se găsesc în mare parte în Africa. Carbonul se găsește, de asemenea, în unii meteoriți.
Întrebări și răspunsuri
Î: Care este simbolul chimic al carbonului?
R: Simbolul chimic al carbonului este C.
Î: Care este masa atomică a carbonului?
R: Masa atomică a carbonului este 12.
Î: Care este numărul atomic al carbonului?
R: Numărul atomic al carbonului este 6.
Î: Este carbonul un metal sau un nemetal?
R: Carbonul este un nemetal, ceea ce înseamnă că nu este un metal.
Î: Cum formează fierul și carbonul oțelul dur atunci când sunt aliate împreună?
R: Când fierul și carbonul sunt aliate împreună, formează oțel dur.
Î: Ce tip de combustibil poate fi creat din cărbune, care conține niveluri ridicate de carbon?
R: Cărbunele, care conține niveluri ridicate de carbon, poate fi utilizat pentru a crea o sursă importantă de combustibil.
