O carbono representa um dos elementos químicos mais abundantes da Terra e, por sua massa, fica atrás apenas do oxigênio. A vida na Terra deve a existência ao carbono, pois é a base química de todos os seres vivos deste planeta. Por causa de seus quatro elétrons de valência, as moléculas de carbono se ligam ao oxigênio, hidrogênio e nitrogênio. O carbono também se liga ao fósforo e ao enxofre para formar os blocos bioquímicos que incluem gorduras, proteínas e carboidratos. Sem carbono, os seres humanos não existiriam da forma que existem hoje.
TL; DR (muito longo; não leu)
As características do carbono incluem sua capacidade de se ligar ao oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. Os compostos bioquímicos de carbono são essenciais para toda a vida no planeta. Devido à sua capacidade de ligação, o carbono pode formar ligações covalentes simples, duplas ou triplas com outros átomos.
Múltiplas formas físicas
Como elemento bioquímico alotrópico, o carbono existe em várias formas físicas, mesmo que sejam quimicamente semelhante. O carbono existe como grafite, diamante ou resíduo de carbono deixado para trás quando compostos à base de carbono experimentam calor e pressão. A grafite, que existe em uma estrutura em forma de folha, é macia e conduz eletricidade. Por outro lado, o diamante é extremamente duro, não conduz eletricidade e é inerte. Os resíduos de carbono incluem carvão, carvão vegetal e outras substâncias que os humanos usam para 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 na sexta posição na Tabela Periódica de Elementos. Quatro de seus elétrons são encontrados na camada externa do átomo, enquanto os outros dois existem na camada interna. Moléculas no estado sólido que consistem em apenas átomos de carbono ligados formam formas tetraédricas ou hexagonais, dependendo do status físico da substância.
Propriedades químicas
O carbono queima no oxigênio 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 monóxido de carbono atuam como um agente redutor 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 ao ferro.
Cadeias de carbono
O carbono pode formar cadeias de carbono em uma, dupla e ligações triplas com outros átomos de carbono. Chamado de catenação, esse processo é a base para a criação de compostos orgânicos e o estudo da química orgânica. Embora outros elementos como silício ou germânio sejam capazes de catenação limitada, o carbono também pode formar cadeias de tamanho ilimitado. Além disso, apenas o carbono pode catenar ligações duplas e triplas, enquanto outros elementos podem formar apenas ligações simples.
