Carbonio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grafite (a sinistra) e diamante (a destra), i due allotropi più famosi del carbonio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Posizione nella tavola periodica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Simbolo | VS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nome | Carbonio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Numero atomico | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppo | 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Periodo | 2 e periodo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bloccare | Blocco p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Famiglia di elementi | Metalloide | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configurazione elettronica | [ He ] 2 s 2 2 p 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elettroni per livello di energia | 2, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proprietà atomiche dell'elemento | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massa atomica | 12.01074 ± 0.0008 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raggio atomico (calc) | 70 pm ( 67 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raggio covalente | sp 3 76 ± 1 pm sp 2 73 ± 2 pm |
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Raggio di Van der Waals | 150 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stato di ossidazione | -4, 0, +4, +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elettronegatività ( Pauling ) | 2.55 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ossido | Acido debole | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energie di ionizzazione | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Re : 11,26,03 mille eV | 2 e : 24.3833 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 47.8878 eV | 4 e : 64.4939 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 392.087 eV | 6 ° : 489.99334 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotopi più stabili | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Proprietà fisiche semplici del corpo | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stato ordinario | Solido diamagnetico | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Allotropo allo stato standard | Grafite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Altri allotropi | Diamante , grafene , nanotubi , fullereni , carbonio amorfo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massa volumica |
Da 1,8 a 2,1 g · cm -3 (amorfo) Da 1,9 a 2,3 g · cm -3 (grafite), da |
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Sistema cristallino |
Diamante cubico (diamante) esagonale (grafite ) |
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Durezza | 0,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Colore | Nero (grafite) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto di ebollizione | 3.825 ° C (sublimazione) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia di vaporizzazione | 355,8 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto triplo | 4.489 ° C , 10.800 kPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume molare | 5,29 × 10-6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Velocità del suono | 18 350 m · s da -1 a 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calore massiccio | 710 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conduttività elettrica | 61 x 10 3 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conduttività termica | 129 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Varie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100.028.321 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Precauzioni | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prodotto non controllatoQuesto prodotto non è controllato secondo i criteri di classificazione WHMIS. |
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Unità di SI e STP se non diversamente specificato. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Il carbonio è l' elemento chimico del numero atomico 6 e del simbolo C.Ha tre elementi isotopi :
Il carbonio è l'elemento più leggero nel gruppo 14 della tavola periodica . L' unico corpo in carbonio ha diverse forme allotropiche , principalmente grafite e diamante . L'elemento carbonio forma vari composti inorganici come l' anidride carbonica CO 2e un'ampia varietà di composti organici e polimeri . È l'elemento costitutivo di base di tutte le forme di vita conosciute.
Il carbonio è il 4 ° elemento più abbondante nell'universo e il 15 ° più abbondante nella crosta terrestre . È presente sulla Terra come un corpo semplice ( carbone e diamanti ), composti inorganici (CO 2) e composti organici ( biomasse , petrolio e gas naturale ). Sono state inoltre sintetizzate molte strutture a base di carbonio: carbone attivo , nerofumo , fibre , nanotubi , fullereni e grafene .
La combustione del carbonio in tutte le sue forme è stata alla base dello sviluppo tecnologico sin dalla preistoria. I materiali a base di carbonio trovano applicazione in molti altri campi: materiali compositi , batterie agli ioni di litio , controllo dell'inquinamento atmosferico e idrico , elettrodi per forni ad arco o sintesi di alluminio , ecc.
Il nome carbonio deriva dal latino carbo , carbōnis ( "carbone" ). Anche la produzione di carbonio sotto forma di carbone mediante pirolisi del legno sotto uno strato di terra era nota ai romani. Il carbonio nella sua forma di diamante è noto fin dall'antichità in Asia, è anche menzionato nell'Antico Testamento. Il suo nome deriva anche dal romano adámas, adámantis ("acciaio duro").
La nozione di elemento carbonio appare quando René Antoine Ferchault de Réaumur studia la formazione dell'acciaio dal ferro , osserva che questa trasformazione corrisponde all'assorbimento di un elemento da parte del ferro. Nel 1772 Antoine Lavoisier studiò poi la combustione del carbone e dei diamanti, osservò la formazione quantitativa di anidride carbonica ma non rilevò la formazione di acqua. Dimostra così che questi due materiali sono formati interamente di carbonio.
La grafite naturale è nota fin dall'antichità, ma la sua natura non è stata compresa in quanto è stata confusa con la molibdenite e si credeva fosse una forma di piombo . Nel 1779, Carl Wilhelm Scheele dimostrò anche per ossidazione della grafite che era composta principalmente da carbonio. Nel 1787, la Nomenclatura Chimica di Louis-Bernard Guyton de Morveau scrisse un articolo definendo il carbonio come la forma pura del carbonio.
Il nome "carbonio" appare nel dizionario dell'Accademia di Francia alla sua 6 ° edizione (1832-5). Il XIX ° secolo, è l'ascesa di carbonio per la produzione di energia. Ad esempio, nel 1865 , Antoine César Becquerel pubblicò il contenuto di carbonio delle principali forme di legna da ardere acquistate all'epoca a Parigi:
La storia è quindi segnata dall'accresciuta importanza del carbonio, ad esempio:
L'elemento carbonio non proviene direttamente dal Big Bang ( nucleosintesi primordiale ), perché le condizioni per la sua formazione non erano soddisfatte (l'espansione e il raffreddamento dell'universo erano troppo veloci). Il carbonio, invece, viene prodotto in massa nel cuore di stelle molto massicce, noto come ramo orizzontale , dove si fondono tre nuclei di elio ( tripla reazione alfa ).
Il carbonio è presente sulla Terra sin dalla sua formazione. Esiste sotto forma di sedimenti, carbone , petrolio e anche nella sua grafite pura , forma di diamante . Diamanti naturali che si possono trovare nella kimberlite nei camini di antichi vulcani, soprattutto in Sud Africa e Arkansas . A volte puoi trovare diamanti microscopici in alcuni meteoriti.
Il carbonio ha due isotopi stabili in natura:
La massa atomica del carbonio, 12,010 7, è leggermente maggiore di 12 a causa della presenza dell'isotopo, 13 C.
Il carbonio ha anche due radioisotopi:
Il carbonio con sei elettroni adotta una configurazione elettronica nello stato fondamentale 1s 2 2s 2 2p 2 . Ha quattro elettroni sul suo guscio di valenza , che gli consentono di formare quattro legami covalenti , inclusi i legami di tipo (primo legame con un atomo) o di tipo (secondo o terzo legame). Le associazioni di tipo sono sempre accompagnate da un'associazione di tipo . La sovrapposizione delle funzioni elettroniche in un collegamento è inferiore. Questi collegamenti sono quindi meno "solidi".
Il carbonio si presenta in natura in due principali forme allotropiche :
In condizioni di pressione normali, il carbonio è sotto forma di grafite , in cui ogni atomo è legato ad altri tre in uno strato di anelli esagonali fusi, come quelli nei composti idrocarburici aromatici . Grazie alla delocalizzazione degli orbitali , la grafite conduce l' elettricità . La grafite è morbida perché i legami chimici tra i piani sono deboli (2% di quelli dei piani) e gli strati quindi scivolano facilmente l'uno rispetto all'altro.
Sotto una pressione molto elevata, il carbonio si cristallizza in un sistema cubico a facce centrate chiamato diamante , in cui ogni atomo è legato ad altri quattro (distanza interatomica di 136 µm ). Il diamante grazie alla resistenza dei legami carbonio-carbonio , è, con il nitruro di boro , il materiale più duro da graffiare. A temperatura ambiente, la metamorfosi in grafite è così lenta da non essere rilevabile. In determinate condizioni, il carbonio si cristallizza in lonsdaleite , una forma simile al diamante ma esagonale. Di tutte le pietre preziose , il diamante è l'unico ad essere completamente consumato.
Oltre alla grafite (pura sp 2 ) e al diamante (pura sp 3 ), il carbonio esiste in forma amorfa e altamente disordinata (aC). Queste forme amorfe di carbonio sono una miscela di siti simili a grafite a tre legami o simili a diamanti a quattro legami. Molti metodi sono usati per produrre AC: sputtering, evaporazione del fascio di elettroni , deposizione di arco elettrico, ablazione laser, ecc. Nel 2019, la molecola ciclica C 18(puro sp 1 ) è stato sintetizzato rimuovendo i gruppi CO nell'ossido C 24 O 6.
Le cipolle di carbonio sono strutture basate su una struttura simile al fullerene, ma il cui muro è costituito da diversi strati di carbonio.
Le forme cilindriche del carbonio sono chiamate nanotubi (nanotubi di carbonio, abbreviazione: CNT). Sono stati scoperti nel pellet che si forma al catodo dell'arco elettrico durante la sintesi dei fullereni. Questi oggetti di diametro e lunghezza nanometrica che talvolta raggiungono il millimetro si presentano come piani di carbonio di spessore monoatomico (o grafene ) arrotolati su se stessi e formanti un tubo di diametro nanometrico). I nanotubi la cui parete è costituita da un solo piano di carbonio sono chiamati "a parete singola". I nanotubi prodotti con il metodo dell'arco elettrico sono quasi tutti "multifoglio".
Il grafene è costituito da un unico piano di carbonio di spessore monoatomico. Il grafene può essere ottenuto semplicemente prendendo un singolo piano di carbonio da un cristallo di grafite.
Insieme a queste strutture, osserviamo un gran numero di nanoparticelle poliedriche. Come le cipolle e i nanotubi a più pareti, le osservazioni mediante microscopia elettronica a trasmissione ad alta risoluzione ( (en) HRTEM : microscopia elettronica a trasmissione ad alta risoluzione ) rivelano che queste nanoparticelle di carbonio sono costituite da diversi strati di grafene, chiusi, che lasciano una cavità nanometrica il loro centro.
A pressione atmosferica il carbonio (grafite) sarà sublimare a 4100 K . In forma gassosa, di solito si forma in piccole catene di atomi chiamati carbynes . Raffreddati molto lentamente, questi si fondono a formare i fogli grafitici irregolari e distorti che compongono la fuliggine . Tra questi ultimi troviamo in particolare la forma sferica a parete singola C 60 chiamata fullerene , o più precisamente buckminsterfullerene , e le sue varietà C n (20 ≤ n ≤ 100) , che formano strutture estremamente rigide.
Carbonio liquido costituisce solo al di sopra della pressione e temperatura del punto triplo , e quindi sopra 10,8 ± 0,2 MPa (circa 100 volte la pressione atmosferica) e 4,600 ± 300 K .
Il carbonio è il componente essenziale dei composti organici , che spesso contengono almeno un legame carbonio-idrogeno . Tuttavia, il carbonio esiste anche in natura in forma inorganica, principalmente sotto forma di anidride carbonica e in forma minerale.
La chimica del carbonio è essenzialmente covalente. Il carbonio è la base di una moltitudine di composti che possono contenere un gran numero di atomi, in associazione con idrogeno , ossigeno , azoto , alogeni , fosforo , zolfo e metalli, ad esempio legami singoli, doppi o tripli. Lo studio e la sintesi di questi composti costituiscono la chimica organica . I principali composti organici del carbonio sono gli “ idrocarburi ” di molecole che combinano carbonio e idrogeno . Gli idrocarburi si classificano in tre famiglie:
A seconda del numero di atomi di carbonio, il suffisso -ane, -ene o -yne è preceduto:
La rotazione è libera attorno ai singoli legami carbonio-carbonio. D'altra parte, i doppi o tripli legami sono rigidi: il doppio legame è planare, gli angoli di legame attorno agli atomi di carbonio sono 120 °. Questo porta alla formazione di diastereomeri , cioè composti con la stessa formula chimica ma una diversa disposizione degli atomi nello spazio. Il triplo legame è lineare.
Inoltre, il carbonio sp 3 può formare composti chirali (dal greco kheir ( ἣ χείρ ), la mano). Il caso più semplice è un composto con 4 diversi sostituenti attorno a un atomo di carbonio. A seconda della disposizione nello spazio di questi sostituenti si ottengono due molecole differenti: non sono sovrapponibili, sono una coppia di enantiomeri . Gli enantiomeri sono l'uno l'immagine dell'altro in uno specchio (come le nostre due mani).
Negli idrocarburi aromatici , gli atomi di carbonio formano anelli o nuclei stabilizzati da legami π delocalizzati.
Questo tipo di atomi di carbonio è relativamente raro in termini di varietà rispetto ai carboni organici e minerali. È più spesso sotto forma di complessi inorganici o organo-metallici che incorporano un atomo di carbonio nudo o una molecola di CO o CO 2 ., nelle loro sfere di coordinamento. Per esempio :
Molecola di anidride carbonica CO 2esiste in uno stato gassoso in atmosfera terrestre . Una certa quantità di questa CO 2si dissolve nelle acque oceaniche e continentali e parte della CO 2disciolto reagisce con la molecola d' acqua formando acido carbonico H 2 CO 3 seguendo la reazione:H 2 O+ CO 2(disciolto) ⇔ H 2 CO 3.
Quindi H 2 CO 3( Carbonato monobasico o acido carbonico), essendo un diacido , cede il suo due protoni nella misurazione delle costanti di acidità delle coppie acido-base (H 2 CO 3 / HCO 3 -) e (HCO 3 - / CO 3 2–) e la composizione iniziale dei soluti acido-base dell'acqua secondo le equazioni:H 2 CO 3+ H 2 O⇔ HCO 3 -(ione idrogenocarbonato o bicarbonato ) + H 3 O +( ione idronio o protone idratato )e:HCO 3 -+ H 2 O⇔ CO 3 2–(ione carbonato) + H 3 O +.
Tuttavia, risulta che nell'acqua di mare questo sistema carbonatico è presente in grandi quantità e in proporzioni tali da svolgere un fondamentale ruolo tampone nell'acidità dell'acqua oceanica ( pH 8.1-8, 4) che permette di fare molto stabile. Questo livello di carbonati (e borati , per l'esattezza) è chiamato alcalinità o alcalinità completa (TAC, misurato in gradi francesi, o kH misurato in tedesco °; ci sono altre unità. È meglio parlare in ppm , o parti per milioni). Questo pH ha consentito quantità " geologiche " di prove di calcare di plancton protozoico per formare calcari sedimentari costituiti essenzialmente da un cristallo di carbonato di calcio e magnesio (miscela chiamata calcare) pietra di Parigi, marmo , ecc. Tutta questa chimica è tradizionalmente inclusa nella chimica inorganica , cioè minerale, anche se ovviamente ci sono molti punti su cui ciò non è giustificato. Pertanto, il carbonio contenuto nell'anidride carbonica, nell'acido carbonico, nell'idrogenocarbonato e nel carbonato può essere qualificato come carbonio inorganico. Questo vale anche per il diamante al carbonio e altre varietà allotropiche di carbonio cristallino .
Il carbonio puro ha una bassa tossicità per l'uomo e può essere maneggiato in sicurezza e persino ingerito sotto forma di grafite o carbone. È resistente alla dissoluzione o all'attacco chimico, anche nel contenuto acido del tubo digerente, per esempio.
Al contrario, il disolfuro di carbonio CS 2 , sebbene simile nella struttura all'anidride carbonica, è un liquido altamente tossico utilizzato come solvente ( vulcanizzazione della gomma).
Gli altri ossidi di carbonio sono il monossido di carbonio CO e il sottoossuro di carbonio meno comune C 3 O 2 . Il monossido di carbonio è un gas incolore e inodore formato dalla combustione di composti organici incompleti o carbonio puro (carbone di legna). Il monossido di carbonio si lega più fortemente dell'ossigeno, l' emoglobina nel sangue per formare la carbossiemoglobina, un composto stabile. Il risultato di questa reazione è l'avvelenamento delle molecole di emoglobina , che può essere fatale (vedi voce in questione).
Lo ione cianuro CN - ha un comportamento chimico simile a uno ione alogenuro . I sali contenenti ioni di cianuro sono altamente tossici. Anche il cianoogeno, un gas di composizione (CN) 2, è vicino agli alogeni .
Con i metalli, il carbonio forma C 4- carburi o C 2 2- acetiluri . Qualunque cosa accada, con un'elettronegatività di 2,5, il carbonio preferisce formare legami covalenti . Alcuni carburi sono reticoli covalenti, come il carburo di silicio , il SiC, che assomiglia al diamante , ed è inoltre utilizzato per le dimensioni di questi.
La tossicità di nuove forme allotropiche di carbonio (fullereni, nanotubi, grafene) è ora ampiamente studiata. Allo stato nativo, queste nanostrutture rimangono difficili da filtrare nell'aria e potrebbero costituire un pericolo che deve essere valutato. Si noti che nel contesto del loro utilizzo questi composti si trovano generalmente dispersi in un solvente o fissati su un substrato solido.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hey | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Essere | B | VS | NON | O | F | Nato | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | sì | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | It | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | O | Cu | Zn | Ga | Ge | Asso | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Nel | Sn | Sb | voi | io | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Il | Questo | Pr | Nd | Pm | Sm | Aveva | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Leggere | HF | Il tuo | W | Ri | Osso | Ir | Pt | A | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | A | Rn | |
7 | P | RA | AC | Th | papà | U | Np | Poteva | Am | Cm | Bk | Cfr | È | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
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