O carbono representa um dos elementos químicos mais abundantes na Terra e, pela sua massa, cai apenas em relação ao oxigênio. A vida na Terra deve a existência ao carbono, pois é a base química de todas as coisas vivas neste planeta. Por causa de seus quatro elétrons de valência, as moléculas de carbono se ligam com oxigênio, hidrogênio e nitrogênio. O carbono também se liga ao fósforo e ao enxofre para formar os blocos de construção bioquímicos que incluem gorduras, proteínas e carboidratos. Sem carbono, os seres humanos não existiriam na forma que fazem hoje.
TL; DR (muito longo; não lidos)
As características do carbono incluem sua capacidade de se ligar ao oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. Compostos bioquímicos de carbono são essenciais para toda a vida no planeta. Por causa de sua capacidade de ligação, o carbono pode formar ligações covalentes simples, duplas ou triplas com outros átomos.
Formas físicas múltiplas
Como elemento bioquímico alotrópico, o carbono existe em múltiplas formas físicas, mesmo embora eles sejam quimicamente semelhantes. O carbono existe como resíduo de grafite, diamante ou carbono deixado para trás quando os compostos à base de carbono sofrem calor e pressão. Grafite, que existe em uma estrutura de folha, é macia e conduz eletricidade. Por outro lado, o diamante é extremamente duro, não conduz eletricidade e é inerte. O resíduo de carbono inclui carvão, carvão e outras substâncias que os seres humanos usam como energia.
Estrutura do átomo de carbono
Um átomo de carbono estável possui seis prótons, seis nêutrons e seis elétrons, resultando em uma massa atômica de 12.011 e fica na sexta posição na Tabela Periódica dos Elementos. Quatro de seus elétrons são encontrados na camada externa do átomo, enquanto os outros dois existem na camada interna. Moléculas de estado sólido que consistem apenas em átomos de carbono ligados formam formas tetraédricas ou hexagonais, dependendo do estado físico da substância.
Propriedades químicas
O carbono queima em oxigénio para criar dióxido de carbono e monóxido de carbono . O carbono também pode formar carbonetos quando aquecido com óxidos. Por exemplo, o óxido de cálcio aquecido com carbono forma carboneto de cálcio e monóxido de carbono. Além disso, compostos de carbono, como o monóxido de carbono, atuam como agentes redutores de óxidos metálicos. Por exemplo, a aplicação de calor extremo de uma fonte, como um forno ao óxido férrico em um ambiente de monóxido de carbono, reduz o óxido férrico em ferro.
Cadeias de carbono
O carbono pode formar cadeias de carbono em único , ligações duplas e triplas com outros átomos de carbono. Chamada de catenação, este processo é a base para a criação de compostos orgânicos e o estudo da química orgânica. Embora outros elementos, como o silício ou o germânio, sejam capazes de uma catenização limitada, o carbono também pode formar cadeias de tamanho ilimitado. Além disso, apenas o carbono pode catenar ligações duplas e triplas, enquanto outros elementos só podem formar ligações simples.