Molècules dels éssers vius
El carboni forma part d’estructures moleculars essencials de proteïnes, glúcids, lípids, àcids nucleics i altres compostos biològics.
Mendeleev
Taula periòdica
Tots els elements
CatalàCA⌄
Llengües
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Element químic · fitxa de referència
6C
Carboni
El carboni és l’element 6 (C), situat al període 2, grup 14 i bloc p. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [He] 2s2 2p2.
Nombre atòmic6
Pes atòmic estàndard[12.0096, 12.0116]
Grup14
Període2
Blocp
Configuració electrònica[He] 2s2 2p2
Estructura electrònica
Què determina la seva química
Els elements del grup 14 tenen quatre electrons de valència. En el carboni això afavoreix especialment els enllaços covalents i la formació d’estructures molt diferents.
La configuració [He] 2s2 2p2 determina quants electrons externs participen en els enllaços. Després, la geometria de la xarxa o de la molècula i l’estat d’oxidació expliquen gran part de les propietats observades.
Formes químiques
Compostos, ions i materials
El carboni elemental existeix en al·lòtrops com el grafit i el diamant; el grafè correspon a una sola làmina d’estructura grafítica. En els seus compostos forma cadenes i anells C–C, enllaços múltiples, carbonats, diòxid de carboni, hidrocarburs i les estructures moleculars de la bioquímica.
Comportament físic
Estat i canvis de fase
A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 1.821 g/cm³. La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.
Presència i aplicacions
On es troba el carboni i per a què s’utilitza
El carboni és un component central de les molècules dels éssers vius. També apareix com grafit i diamant, en diòxid de carboni i carbonats, i en materials com acers, elèctrodes de grafit i fibres de carboni.
A la pràctica
Exemples d’usos reals
Grafit
El grafit s’utilitza quan calen conductivitat elèctrica, lubricació o resistència a altes temperatures.
Diamant
El diamant s’empra com abrasiu i material de tall per l’extraordinària duresa de la seva xarxa covalent tridimensional.
Materials compostos
El carboni s’incorpora a materials compostos per a combinar massa baixa amb rigidesa, resistència mecànica o resistència tèrmica.
Posició periòdica
Què indiquen els elements veïns
El carboni és al període 2, grup 14 i bloc p. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com bor, nitrogen, alumini, silici i fòsfor. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.
Dades de referència
Propietats físiques i atòmiques
Classificacióno metall poliatòmic
Estat a temperatura ambientsòlid
Capes electròniques2 · 4
Densitat1.821 g/cm³
Punt de fusió—
Punt d’ebullició—
Electronegativitat de Pauling2.55
Primera energia d’ionització1 086 kJ/mol
Afinitat electrònica121.8 kJ/mol
Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.
Història
Descobriment i identificació
El carboni o els materials que en contenen es coneixen des de l’antiguitat, molt abans de la química moderna. El seu ús antic, la identificació química de l’element i la seva definició actual mitjançant el nombre atòmic corresponen a etapes històriques diferents.
Isòtops i pes atòmic
Com afecta els valors la composició isotòpica
El pes atòmic estàndard s’expressa com l’interval [12.0096, 12.0116]. Les proporcions isotòpiques poden variar lleugerament entre mostres naturals; una única xifra decimal amagaria aquesta variació real.
El carboni té almenys un isòtop estable. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons i pertanyen al mateix element, però difereixen en el nombre de neutrons i en la massa atòmica.
Seguretat
Manipulació i exposició
Els riscos associats al carboni depenen de la forma química, la dosi i la via d’exposició. L’element, els seus ions i els seus compostos poden tenir efectes biològics i ambientals molt diferents; cal consultar les dades de seguretat de la substància que es manipula.