Carbono: símbolo C; elemento químico não-metálico do grupo 4A databela periódica; número atômico: 6; massa atômica: 12,0107; número deprótons/elétrons: 6; número de nêutrons: 6; nome derivado do latimcarbo, que significa “carvão”.

O homem primitivo já conhecia o elemento carbono, sob a forma docarvão com que obtinha o fogo. Ao longo da história, o carbono semprefoi o componente essencial de combustíveis como o gás natural, opetróleo e seus derivados, etc.

Com relação à matéria mineral existente na natureza, o carbono estápresente na crosta terrestre sob a forma elementar de seus diversosalótropos ou combinado, constituindo, sobretudo, carbonatos.

O fenômeno da alotropia ocorre quando um elemento químico se apresentasob mais de uma forma, seja diferindo na disposição dos átomos em suasestruturas cristalinas, seja diferindo no número de átomos que compõemsuas moléculas. Nosso amigo carbono é encontrado em estado livre nanatureza, principalmente sob três formas alotrópicas: duas cristalinas(o diamante e a grafite) e uma pseudo-amorfa (o carvão).

A grafite é um sólido cinza, opaco, mole e escorregadio, que deixamarcas quando risca qualquer superfície, e, por isso, é a matéria-primados lápis de escrever. Conduz bem o calor e a eletricidade e é usadocomo eletrodo em pilhas eletroquímicas, como lubrificante e comomoderador em reatores nucleares.

Já o diamante, a substância mais dura conhecida (10, na escala deMohs), é incolor e transparente e um mau condutor de eletricidade;aquecido a 1.000 °C em atmosfera inerte, converte-se em grafitelentamente; quando suas faces são lapidadas, tem-se o brilhante, quepossui grande beleza e é a mais valiosa das pedras preciosas. Também éutilizado industrialmente por sua dureza e propriedades abrasivas.

A terceira forma do carbono é o carvão, sólido considerado amorfo,composto provavelmente de microcristais de grafite. É empregadobasicamente como combustível.

Todas essas três substâncias são formadas exclusivamente de átomosde carbono, e a enorme diferença em aspecto e propriedades deve-se aofato de apresentarem estruturas cristalinas completamente diferentes.Assim, um cristal de grafite consiste em um empilhamento de camadasparalelas de átomos de carbono, sendo cada camada constituída por anéishexagonais de átomos de carbono ligados entre si e que se estendeminfinitamente. Entre as camadas, a distância é suficientemente grande,não permitindo nenhuma ligação localizada. As camadas são mantidas porforças fracas de van der Waals, o que facilita o deslizamento de umassobre outras, possibilitando seu uso como lubrificante e marcador desuperfícies (lápis).

Grafite formado por camadas de átomos de carbono

A estrutura cristalina do diamante é completamente diferente. Cadaátomo de carbono possui quatro átomos vizinhos, aos quais estáfortemente ligado, formando o conjunto uma estrutura tridimensionalextremamente dura e resistente.

Estrutura tridimensional do diamante

Recentemente, em 1990, foi identificada uma nova variedade decarbono: são os fulerenos, moléculas formadas por 60 ou 70 átomos decarbono ligados entre si, constituindo um tipo de gaiola de formaesférica com um arranjo de hexágonos ou pentágonos à semelhança de umabola de futebol.

Moléculas de fulerenos

Os fulerenos receberam esse nome devido ao fato de sua forma lembrar asabóbadas geodésicas construídas pelo arquiteto norte-americano RichardBuckminster Fuller (a molécula de fulereno é conhecida como buckyball,“bola do Buck”). Os fulerenos estão presentes na natureza empequeníssima quantidade; são encontrados na atmosfera, formados pelasdescargas elétricas dos relâmpagos, e escondidos na fuligem. Têm sidoobtidos industrialmente por diferentes métodos, e hoje são muitoutilizados em polímeros, semicondutores, supercondutores,lubrificantes, protetores radioativos etc.

ciclo do carbono

Na atmosfera, o carbono está presente como dióxido de carbono, um componente menor (0,03%).

O carbono forma mais compostos do que todos os outros elementosconsiderados em conjunto (cerca de seis e meio milhões). Eles são tãonumerosos e importantes que, são classificados como um grupo separado,a Química Orgânica, dentro do universo dos compostos químicos.Orgânica, de organismo (vivo), uma vez que nosso companheiro carbono éo componente essencial de todos os seres vivos e forma, juntamente como hidrogênio, o oxigênio, o nitrogênio e alguns outros poucoselementos, aproximadamente 18% (em massa) de toda a matéria existentenos seres vivos.

Mais ainda… a maior parte da energia de toda a vida animal éfornecida pela oxidação do carbono e de seus compostos. Assim sendo, oreino animal e o vegetal necessitam de carbono para viver e permanecervivos. Os vegetais obtêm esse carbono por meio do dióxido de carbonoexistente na atmosfera; pelo processo de fotossíntese, sob a ação daluz, dióxido de carbono e água são convertidos em carboidratos, com aliberação simultânea de oxigênio, essencial à nossa vida. Por sua vez,os animais consomem os carboidratos, respiram o oxigênio e devolvem odióxido de carbono à atmosfera pelos processos de expiração, excreçãoe, mesmo, de decomposição de seus corpos após a morte. Esses processosfazem parte do ciclo do carbono.

fonte: Portal do Vestibular