O composto de carbono é um tema recorrente de estudo na área da Química. Esse elemento foi descoberto na Pré-História, porém, somente foi designado dessa forma em 1789 por Lavoisier. O carbono é um não metal, da família 4A, tetravalente que apresenta afinidade com diversos outros elementos. Continue lendo e saiba mais.

Composto de Carbono: tudo o que você precisa saber

O carbono é um dos cinco átomos mais abundantes do planeta. Ele pode ser encontrado em vários tipos de moléculas formadoras de materiais como o plástico, por exemplo, e na forma de minerais como o diamante. Esse elemento foi descoberto na Pré-História, por volta de 3750 a.C.

O nome carbono foi atribuído a esse elemento, em 1789, foi Antoine Laurent Lavoisier. Contudo, foi somente no século XIX, que o carbono foi mais profundamente estudado por Friedrich August Kekulé e Archibald Scott Couper. Em 1858, o último publicou uma “nova teoria de química” que propunha a tetravalência do elemento.

Conheça as principais características/propriedades do carbono

• É um não metal do grupo 14 ou família 4A, segundo período.
• Esse elemento possui seis elétrons e seis prótons.
• Possui três isótopos naturais de massa 12, 13 e 14 (esse é radioativo).
• Em condições normais de temperatura e pressão é encontrado em estado sólido. 
• Apresenta a seguinte distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p2.
• Apresenta raio atômico pequeno.
• Tem afinidade com muitos outros elementos pequenos.
• É um composto tetravalente (isso significa que pode estabelecer quatro ligações com outros átomos). 

Devido às suas características, o carbono pode formar uma grande diversidade de moléculas como:

• Dióxido de carbono;
• Haletos orgânicos;
• Hidrocarbonetos, entre outras. 

As ligações do carbono

Por ser tetravalente pode fazer quatro ligações com átomos diferentes ou então estabelecer uma ligação dupla e tripla com o mesmo átomo. A interação entre os orbitais ligantes define se a ligação será forte ou fraca. 

Carbono: onde ele é encontrado?

O carbono está presente em toda espécie viva e em quase toda a matéria orgânica, assim como em minerais e combinações moleculares. Trata-se do quarto elemento mais abundante do Universo.

Há moléculas de carbono nos combustíveis utilizados nos veículos, nos alimentos que possuem carboidratos, proteínas, glicose entre outros. 

Alótropos do carbono

O carbono possui a capacidade de se ligar e formar moléculas de diferentes estruturas e propriedades físico-químicas. Tais compostos formados recebem o nome de alótropos de carbono. Há diversas espécies de alótropos de carbono já conhecidas e a cada década novas espécies são descobertas. Conheça mais sobre esses alótropos abaixo.

Carbono amorfo

Possui hibridização do tipo sp2 e sp3 e não apresenta estrutura cristalina definida. De acordo com estudos, essa substância pode ser utilizada no fabrico de baterias e eletrodos. Apresenta propriedades catalisadoras e absorventes. 

Diamante

Trata-se de um alótropo de ocorrência natural que apresenta dureza elevada. Os seus átomos possuem hibridização do tipo sp3, sendo assim não existem elétrons livres na sua estrutura. Então não é um bom condutor. Apresenta densidade de 3,51 g/cm3 e seu ponto de fusão é de 3550°C. 

No diamante, cada átomo se liga tetraedricamente a quatro outros átomos de carbono. É um tipo de cristalização que surge quando o elemento é submetido a elevada temperatura e pressão. 

Grafita

Trata-se de um mineral que possui camadas de carbono ligadas formando arranjos planos com forma de hexágonos. Os átomos de grafita possuem hibridização do tipo sp2, isso significa que é um bom condutor elétrico. É utilizado na indústria para produzir peças elétricas, lâmpadas e materiais refratários. 

Fulereno

O fulereno é uma substância sintética obtida através da vaporização da grafita em atmosfera de gás hélio. Apresenta densidade de 1,65 g/cm3, menor do que os outros alótropos de carbono. 

A estrutura dessa substância é formada por 60 átomos de carbono que estão ligados na forma de hexágono, da mesma maneira que a grafita. Contudo, estão organizados esfericamente, o que lhe confere uma forma semelhante a uma bola de futebol. Tem uso medicinal como antioxidante, antiviral e contraste em processos diagnósticos. 

Grafeno

Esse é considerado como o material mais fino do mundo, pois apresenta estrutura da espessura de um átomo de carbono. Sua organização é de uma folha planar. É formado por ligações do tipo sp2, dessa forma é um excelente condutor e apresenta alta resistência. É obtido pela esfoliação mecânica do grafite, é um material sintético. 

Aplicações do carbono

O carbono é um elemento que faz parte de inúmeros materiais de uso cotidiano como garrafas PET e vasilhames de plástico. O polietileno (matéria-prima do plástico) é formado por cadeias carbônicas. Isso também acontece com os combustíveis fósseis, margarinas, etanol, graxas e óleos. 

O carbono também possui aplicação no setor tecnológico como nos nanotubos de carbono, por exemplo. Eles são excelentes condutores elétricos, mecânicos e térmicos. O isótopo do carbono 14 é um grande aliado da ciência investigativa. Por meio do seu decaimento radioativo é possível estimar a idade de um fóssil. 

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