O que e um carbono

O Carbono é um elemento não-metálico tetravalente, pertence a família 4A na tabela periódica, exibe o número atômico 6 e massa atômica 12; seu símbolo é a letra C.

Tornou-se conhecido ainda na antiguidade e é, sem duvida, o elemento basilar da vida (animal e vegetal ) em nosso Planeta, assim como é responsável pela constituição de uma miríade de compostos minerais.

Uma percentagem significativa do carbono existentes na natureza está na forma de compostos orgânicos, enquanto os minerais podem ser encontrados na forma de carbonatos, carbetos e bicarbonatos.

Outro fator a ser considerado é a capacidade do Carbono em se conectar consigo mesmo, bem como de compor moléculas distribuídas em cadeias médias e longas, as chamadas cadeias carbônicas.

Como possui grande facilidade para combinar-se quimicamente com outros átomos pequenos, também estabelece ligações com praticamente qualquer elemento da tabela periódica, sejam eles metálicos ou não metálicos, o que de fato gera uma infinidade de compostos.

Na atmosfera, o Carbono pode ser encontrado em combinação com diversos elementos; combinado ao cálcio, magnésio e ferro; pode formar enormes massas rochosas (calcita, dolomita, mármore, etc.) ou simplesmente estar dissolvido na água.

Cinco são as formas conhecidas - alotrópicas - do carbono, a saber, grafite, diamante, fulerenos e nanotubos e as nano espumas, essas descobertas em 2004.

De todas as formas, talvez a mais conhecida e cobiçada seja aquela obtida sob pressões elevadas, quando o carbono se transforma em diamante.

Saiba o que é Alotropia.

Os maiores depósitos de diamantes se estão localizados no continente africano (África do Sul, Namíbia, Botswana, República do Congo e Serra Leoa), enquanto o grafite, outra forma natural do Carbono, pode ser encontrado em grandes ajuntamentos nos Estados Unidos, Rússia, México, Groenlândia e Índia.

Uso Industrial do Carbono

O principal uso do Carbono pelo homem é no aproveitamento dos combustíveis fósseis, como petróleo e gás natural, compostos de hidrocarbonetos.

Por meio da destilação nas refinarias, o petróleo irá gerar gasolinas, querosene, óleos e bem como a matéria-prima para a obtenção de plásticos, enquanto o gás será usado para gerar energia elétrica de forma mais limpa.

Ciclo do Carbono

Basicamente, o ciclo do carbono ocorre quando os animais ao inspiram oxigênio (O2) da atmosfera e expiram na forma de dióxido de carbono (CO2).

Enquanto isso, as plantas absorvem dióxido de carbono (CO2) do ar e o transformam na fotossíntese. portanto, podemos dizer que o ciclo do carbono é vital para a manutenção da vida na Terra.

Conheça também sobre o Monóxido de Carbono.

Curiosidades

• O termo carbono, do latim carbo, significa carvão.
• Existem mais de três milhões de compostos distintos derivados do carbono. Alguns dos compostos de Carbono mais conhecidos são CH4, Na2CO3, C2H6, C2H5OH, CaC2.
• O ramo da química que se ocupa exclusivamente do estudo do carbono é a "Química Orgânica".
• O Carbono produz uma das substâncias mais frágeis e baratas que conhecemos (o grafite), bem como uma das mais rígidas e caras do Mundo (o diamante).
• O grafeno é formado apenas por carbono e o cristal mais fino isolado pelo homem que possui inúmeras aplicações.

Complemente sua leitura. Consulte o artigo Compostos orgânicos.

O carbono é o elemento químico responsável pela maioria dos compostos existentes na natureza. É considerado extremamente versátil, pois pode ser encontrado tanto em composições celulares e orgânicas como nas sintéticas.

Significado de Carbono [C]

O carbono, elemento não-metálico tetravalente, faz parte dos ciclos vitais da Terra, como a fotossíntese e a respiração celular. Também está presente nos combustíveis fósseis, sendo, portanto, um dos responsáveis pela produção de energia. Além disso, este elemento pode ser encontrado na composição de muitos outros itens utilizados no quotidiano, como o lápis, os plásticos, as borrachas, os fármacos, entre outros.

O ciclo do Carbono para a manutenção da vida na Terra

O gás carbónico é um dos elementos mais importantes para a manutenção da vida terrestre. Resumidamente, o seu ciclo funciona desta forma: as plantas absorvem-no para realizar a fotossíntese e convertem-no em oxigénio. Os animais, que precisam do oxigénio para viver, consomem-no e emitem gás carbónico para o ambiente. De seguida, as plantas reaproveitam-no e dão continuidade ao ciclo. Além disso, a decomposição da matéria orgânica também liberta gás carbónico para a atmosfera.

O desequilíbrio do Carbono

Como dito anteriormente, o Carbono é essencial para a manutenção da vida. Porém, as ações humanas têm promovido um desequilíbrio no seu ciclo, o que causa grandes problemas para a vida terrestre, como o agravamento do efeito estufa e as mudanças climáticas. Afinal, além da libertação natural do gás carbónico, ocorre uma emissão excessiva durante os processos artificiais, como nas produções industriais e na queima de combustíveis fósseis para o transporte e a produção de energia. Assim, desregulam o Ciclo do Carbono e, consequentemente, provocamos uma alta concentração deste gás na atmosfera, o que ameaça a conservação do ambiente e a saúde humana. Neste sentido, algumas medidas ambientais a nível global têm de ser tomadas, a fim de diminuir os níveis de gás carbónico na atmosfera, mantendo apenas a quantidade necessária para a manutenção dos processos vitais.

No texto Do que são feitas todas as coisas foi explicado que tudo é constituído de minúsculas partículas chamadas de átomos e que os elementos químicos são formados por átomos do mesmo tipo. Os átomos que formam cada elemento diferenciam-se pela quantidade de prótons (partículas positivas presentes no núcleo).

O carbono, que é um elemento químico, também é formado por um conjunto de átomos iguais. Todos os átomos de carbono possuem seis prótons em seu núcleo. A seguir temos um desenho que representa dois modelos de como seriam os átomos que formam o carbono:

Todos os elementos conhecidos estão registrados na Tabela Periódica, desde o mais leve, que é o Hidrogênio (H - com um próton), até o mais pesado, que até agora é Ununóctio (Uuo - com 118 prótons). O carbono também aparece na Tabela Periódica como o sexto elemento contando da esquerda para a direita:

O carbono tem uma propriedade especial: ele consegue realizar quatro ligações químicas diferentes. Isso significa que, além de conseguir unir-se com átomos de outros elementos, como o hidrogênio, o oxigênio, o nitrogênio, o enxofre e o fósforo, o carbono também consegue ligar-se de diferentes formas com outros átomos de carbono.

O resultado é a formação de milhares de compostos de carbono que estão presentes na natureza, em rochas, nos minerais, nos produtos feitos nas indústrias, nos plásticos, na fumaça, no petróleo, nas plantas e dentro de nosso próprio corpo.

Para você conseguir imaginar como isso acontece, pense no carbono como uma bolinha cinza e veja a seguir como os seus átomos ligam-se e formam diversos tipos de substâncias:

Logo mais a seguir temos a representação do diamante e da grafite que vem dentro do lápis que usamos para desenhar e escrever. Você sabe o que esses dois materiais têm em comum? Pode não parecer, mas os dois são formados somente por átomos de carbono.

Sabemos que eles são totalmente diferentes, mas isso acontece porque seus átomos estão unidos de formas diferentes. Veja a estrutura de cada um:

A gasolina que faz o carro movimentar-se é feita de vários compostos do carbono, como os mostrados a seguir:

Quando nós respiramos ou quando acendemos uma fogueira, lançamos para a atmosfera gás carbônico, que também é um composto do carbono (CO2).

O nosso corpo é formado de carbono, além de outros elementos químicos. Na verdade, todas as formas de vida conhecidas, que incluem os humanos, os animais e as plantas, contêm obrigatoriamente o carbono em sua constituição.

Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

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Situado no 2º período da tabela periódica, o Carbono é um elemento pertencente a grupo 14, mais conhecida como família do carbono. Derivado do latim, significa carvão e pode ser vegetal, ou animal. Seu símbolo na tabela periódica é representado pela letra C e trata-se, portanto, de um elemento não-metal.

Sua maior peculiaridade está no fato de que o carbono consegue se conectar consigo mesmo e formar grandes cadeias, chamadas cadeias carbônicas. Além disso, pode se conectar com qualquer elemento da tabela periódica.

Boa parte do carbono pode ser encontrado na natureza, ou seja, origina-se de compostos orgânicos. No entanto, não é somente encontrado ali. Ligando-se ao cálcio, magnésio e ferro é capaz de compor superfícies rochosas.

Características

Uma característica fundamental do carbono é que ele é tetravalente, ou seja, precisa fazer 4 ligações para ficar estável. Pode, também, fazer ligações simples, duplas e triplas. Não é difícil de entender, vamos as explicações de cada uma dessas classificações. Primeiro, carbono saturado possui somente ligações simples, já o insaturado consegue fazer duplas, ou até triplas ligações. Simples, não é?

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A classificação de cadeias é um pouquinho mais extensa, mas não impossível. As cadeias carbônicas podem ser de 4 tipos: primaria, secundária, terciária e quartenária. Basicamente, todas essas posições estão relacionadas aos átomos. Primeiro, 1 ou nenhum átomo, segundo, 2 outros átomos, terceiro, 3 outros átimos e, finalmente, quarto a 4 outros átomos.

Dessa forma, podemos compreender uma curiosidade: as ligações carbônicas submetidas a grandes pressões dão origem a pedra preciosa de maior valor, o diamante. Entretanto, outro mineral advindo desse componente químico, não menos importante, é o grafite. Sim! Aquele que você costuma usar no seu lápis.

Contudo, tanto o diamante como o grafite estão dentro de um outro segmento chamado alotrópico. Esse fenômeno está associado a quantidade de átomos das moléculas e a sua estrutura geométrica. Alotropia nada mais é do que a formação de uma ou mais substâncias simples.

Essas preciosidades estão localizadas em vários lugares do mundo como no continente africano, no Canadá, no Brasil e na Sibéria. Você já parou para pensar por que somente nessas regiões? Simples, porque são geologicamente antigas. Uma forma simples de identificar onde, provavelmente, tem diamante é através do nascimento de uma planta que se chama Pandanus candelabrum. Interessante, não é? Isso, pelo simples fato de que o vegetal brota em solos de origens vulcânicas, portanto, fonte de carbono.

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Uso Industrial do Carbono

Na industria, uma das principais funções do carbono são os hidrocarbonetos. Exemplos palpáveis são as ligações feitas do aço e do ferro. Mas, não poderíamos imaginar que o carbono também é usado nos sistemas de purificação e filtração de água. Isso acontece, porque o elemento absorve as impurezas existentes ao passarem pelos grãos de carvão.

Já na industria farmacêutica é utilizado, por exemplo, na confecção de medicamentos direcionados ao sistema digestivo, combate gases e auxilia na desintoxicação. Outro modo de encontrar carbono são nos combustíveis fósseis, biodegradáveis ou não. Da utilização em usinas energéticas a produção de jóias, esse composto pode estar presente em lugares extremamente desconhecidos, mas presente no cotidiano.

Carbono na fotossíntese

Esse ciclo é a tecla mais batida em relação ao elemento. Os seres orgânicos como plantas e autótrofos inspiram gás carbônico, gerando  e expirando açucares e oxigênio para a atmosfera. Ai está a imensa importância das plantas para melhorar a qualidade de vida do planeta. Os seres humanos e os animais fazem completamente o contrário, isto é, inspiramos oxigênio e soltamos gás carbônico.

Essa relação deve ser mantida em equilíbrio, ou seja, na mesma intensidade que expiramos o gás, esse ar deve ser transformado em oxigênio. Esse processo é nomeado como biogeoquímica, pois transforma o gás carbônio inorgânico em orgânico.

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Por fim, leia também sobre o Concentração de soluções – O que é, tipos e conceitos.

Fonte: Brasil escola, Infoescola, Toda matéria , Mundo Educação , Carbono America, BBC News, Dá uma Força, Globo Educação,

Imagem de destaque: Guia do estudo

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