Il carbonio è il sesto elemento della tavola periodica. Questi fatti sul carbonio contengono dati chimici e fisici insieme a informazioni generali e storia.
Fatti divertenti sul carbonio
- L’allotropo del carbonio della grafite è uno dei materiali più morbidi dove i diamanti sono uno dei più duri.
- La grafite è lucida e nera, i diamanti sono solidi trasparenti incolori e i fullereni e il carbonio amorfo sono entrambi neri, polveri simili a fuliggine.
- Gli atomi di carbonio possono formare catene e anelli e sigillati con atomi di idrogeno per formare composti chiamati idrocarburi. Questi composti formano una parte molto grande della chimica organica.
- Il carbonio è un non metallo che può formare oltre 10 milioni di composti diversi.
- Il carbonio ha il punto di sublimazione più alto di tutti gli elementi. I diamanti fondono intorno ai 3550 ºC e altri allotropi sublimano intorno ai 3800 ºC.
- Il carbonio puro è uno dei pochi elementi che esistono liberi in natura.
- Il carbonio è il quarto elemento più abbondante nell’universo per massa.
- Il 18% del tuo peso corporeo è carbonio.
- La grafite è usata come isolante termico. È anche un buon conduttore di elettricità.
- Il carbonio-14 è usato per datare la materia vivente in un processo conosciuto come datazione del carbonio.
Cella della tavola periodica del carbonio
Fatti di base sul carbonio
Nome: Carbonio
Numero atomico: 6
Simbolo dell’elemento: C
Gruppo: 14
Periodo: 2
Blocco: p
Famiglia dell’elemento: non metallo
Massa atomica: Linee guida IUPAC. Per il valore singolo, usare 12.011.
Configurazione dell’elettrone: 2s22p2 (abbreviazione) o 1s22s22p2 (completo)
Scoperta: Il carbonio è conosciuto fin dalla preistoria.
Origine del nome: Il nome carbonio deriva dalla parola latina carbo, che significa carbone.
Allotropi comuni: amorfo, diamante, fullerene, grafene, grafite
Isotopi naturali:
Il boro naturale è composto da due isotopi stabili e un isotopo radioattivo.
12C
Il carbonio-12 è un isotopo stabile contenente 6 neutroni. Circa il 99% di tutto il carbonio naturale è carbonio-12.
13C
Il carbonio-13 è un isotopo stabile contenente 7 neutroni. La maggior parte del resto del carbonio naturale è carbonio-13.
14C
Il carbonio-13 è un isotopo radioattivo contenente 8 neutroni. Il carbonio-14 si trova naturalmente in tracce. Decade per decadimento β in 14N con un’emivita di 5730 anni.
Ci sono 12 radioisotopi artificiali conosciuti che vanno dal carbonio-8 al carbonio-22.
Grafite di carbonio (USGS)
Dati fisici
Densità:
Grafite: 2.2 g/cm3
Diamante: 3,513 g/cm3
Punto di sublimazione: 3915 K (3642 °C, 6588 °F)
Punto triplo: 4600 K a 10800 kPa
Stato a 20ºC: solido
Caldo di fusione: Grafite: 117 kJ/mol
Capacità termica molecolare:
Grafite: 8,517 J/mol-K
Diamante: 6,155 J/mol-K
Configurazione elettronica di un atomo di carbonio.
Dati atomici
Raggio atomico: 1.70 Å
Raggio covalente: sp3: 0,77 Å
sp2: 0,73 Å
sp: 0,69 Å
Raggio Van der Waals: 1,70 Å
Affinità elettronica: 121,776 kJ/mol
Elettronegatività: (scala Pauling): 2.55
1a energia di ionizzazione: 1086.454 kJ/mol
2a energia di ionizzazione: 2352.631 kJ/mol
3a energia di ionizzazione: 4620.471 kJ/mol
4a Energia di Ionizzazione: 6222.716 kJ/mol
5a Energia di Ionizzazione: 37830.648 kJ/mol
6a Energia di Ionizzazione: 47277.174 kJ/mol
Stati di Ossidazione Comuni: +4, -4 (comune), +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 (non comune)
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