Carbono

O carbono é um dos elementos mais versáteis que encontramos na natureza, em razão de sua larga aplicação industrial e, principalmente, pela presença em composições celulares e compostos naturais. Apesar da associação negativa com o aquecimento global, o carbono é o elemento-base da Química Orgânica, sendo responsável pela maioria dos compostos existentes na natureza.

Onde é encontrado?

O carbono está presente, em maior parte, em compostos orgânicos, que são compostos derivados desse elemento, sejam eles naturais (como na composição de proteínas, na estrutura do DNA, nos minerais e ainda em combustíveis fósseis e nos biocombustíveis), sejam sintéticos (por exemplo, fibras sintéticas de tecidos, fármacos, plásticos, borracha etc.).

O carbono também aparece ligado ao oxigênio na composição do gás carbônico (CO₂), presente na atmosfera e dissolvido na água. Apesar da associação negativa com o efeito estufa, o carbono faz parte de ciclos vitais, como da fotossíntese e da respiração celular.

O carbono apresenta alótropos, que são substâncias simples diferentes formadas pelo mesmo elemento químico. Existem pelo menos sete alótropos do carbono. Os mais conhecidos e que aparecem com mais frequência no nosso cotidiano é a grafite (alfa e beta) e o diamante. Mas ainda existem os fulerenos e os nanotubos, que são materiais sintéticos feitos exclusivamente de carbono.

Diferença nas estruturas dos principais alótropos do carbono: grafite, diamante, fulereno e grafeno.

Para que serve?

Devido à facilidade em formar compostos, o carbono possui várias utilizações, que vão desde usinas de produção de energia até a fabricação de joias. Na forma de combustíveis fósseis, o carbono é utilizado para abastecer máquinas em indústrias e usinas, além de abastecer meios de transporte.

Na metalurgia, o carbono é adicionado a ligas metálicas de aço. O isótopo C-14, por sua vez, é utilizado na datação de materiais orgânicos antigos encontrados em sítios arqueológicos.

Seus alótropos também possuem diversas utilizações: o diamante é utilizado na fabricação de joias e também em máquinas de corte devido à sua dureza. O grafite é utilizado na fabricação de lápis e objetos de escrita e na fabricação de eletrodos e de lubrificantes sólidos. Os nanotubos e fulerenos são objetos de estudos com o intuito de produção de novos materiais.

Acesse também: Classificação do carbono quanto ao número de ligações

Características

As características físicas desse elemento variam de acordo com sua forma alotrópica. Por exemplo, o diamante é totalmente transparente, enquanto o grafite é preto e opaco.

Em relação à condutividade elétrica, apenas o grafite é um bom condutor, já o restante apresenta boa condutividade térmica em condições ambientes de temperatura e pressão.

Sobre o estado físico, todos os alótropos são sólidos em temperatura ambiente.

Curiosidades

Algumas curiosidades sobre o carbono e seus compostos:

• Cerca de 20% do peso dos organismos vivos é referente ao carbono.
• O carbono é o 4° elemento mais abundante no Universo.
• O grafeno, um dos alótropos do carbono, é o material mais fino e mais forte já conhecido.
• Existem mais compostos que possuem carbono em sua fórmula do que os que não contêm.
• Apesar de poder ser quebrado, o diamante é o material de maior dureza já conhecido, podendo riscar qualquer outro material.
• O isótopo do carbono C-12 é utilizado pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) desde 1977, como referência para calcular as massas atômicas dos outros elementos químicos.  
• O diamante é um material cobiçado por muitos devido ao seu brilho e grau de dureza.

O diamante, um dos alótropos do carbono, é um dos materiais mais valiosos do mundo. 

Leia também: Por que o grafite conduz a corrente elétrica e o diamante não?

Quem descobriu?

O carbono já é conhecido desde a Antiguidade em seus diversos usos como carvão e grafite, por isso não se tem uma informação precisa sobre a data e seu descobridor.

O francês Antoine Lavoisier batizou-o de carbo (carvão), em 1789. Desde então, o carbono passou a fazer parte de diversas pesquisas científicas e esteve presente em vários trabalhos no decorrer da história.

O carbono é um elemento não metálico, localizado no 2° período na família 14 (família do carbono), possui número atômico 6 e massa atômica aproximadamente igual a 12. Assim como outros elementos da mesma família, o carbono é tetravalente, ou seja, forma quatro ligações com outros elementos. Seu símbolo é C.

Saiba mais: O que é a Química Orgânica?

Resumo

O carbono é um elemento indispensável para a manutenção da vida terrestre, pois está presente em todos os seres vivos e em diversos compostos naturais ou sintéticos que fazem parte do nosso cotidiano.

Por ter uma enorme facilidade de ligar-se quimicamente com outros elementos, podendo ser eles metálicos ou não, o carbono compõe uma gama enorme de compostos químicos, que vão desde estruturas complexas como o nosso DNA até substâncias mais simples, como uma simples molécula de gás carbônico.