Carbono

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Carbono
Boro ← Carbono → Nitrogênio     6 C                                                                                                                                                                                                                                           ↑ C ↓ Si Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
incolor (diamante) e preto (grafite) Linhas espectrais do carbono.
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Carbono, C, 6
Série química	Não metal
Grupo, período, bloco	14 (IVA), 2, p
Densidade, dureza	2267 kg/m3, 0,5 (grafite) e 10,0 (diamante)
Número CAS
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica	12,0107(8) u
Raio atómico (calculado)	70 (67) pm
Raio covalente	77 pm
Raio de Van der Waals	170 pm
Configuração electrónica	[He] 2s2 2p2
Elétrons (por nível de energia)	2, 4 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	4
Óxido
Estrutura cristalina	hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido
Ponto de fusão	K
Ponto de ebulição	K
Entalpia de fusão	kJ/mol
Entalpia de vaporização	355,8 kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	5,29×10−6 m3/mol
Pressão de vapor
Velocidade do som	18 350 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)	2,55
Calor específico	710 J/(kg·K)
Condutividade elétrica	0,061 S/m
Condutividade térmica	129 W/(m·K)
1.º Potencial de ionização	1086,5 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	2352,6 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	4620,5 kJ/mol
4.º Potencial de ionização	6222,7 kJ/mol
5.º Potencial de ionização	37831 kJ/mol
6.º Potencial de ionização	47277,0 kJ/mol
7.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização7}}} kJ/mol
8.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização8}}} kJ/mol
9.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização9}}} kJ/mol
10.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização10}}} kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 12C 98,9% 13C 1,1% 14C sintético 5730 a ß- 0,156 14N
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.
v d e

O carbono (do latim carbo, carvão, também chamado carbóneo^[1] ou carbone^[2]) é um elemento químico, símbolo C, número atômico 6 (6 prótons e 6 elétrons), massa atómica 12 u, sólido à temperatura ambiente.^[3] Como um membro do grupo 14 da tabela periódica, ele é um não metal e tetravalente — portando quatro elétrons disponíveis na forma de ligações covalentes. Há três isótopos com formação natural, com o ¹²C e ¹³C sendo estável, onde o ¹⁴C é radioativo, decompondo com uma meia-vida de aproximadamente 5730 anos.^[4] Ele é um dos poucos elementos químicos que já foram descobertos na antiguidade.^[5]

Há vários alótropos de carbono, e entre os mais conhecidos estão a grafite (ou grafita), o diamante e o carbono amorfo.^[6] As propriedades físicas do carbono variam de acordo com sua forma alotrópica. Por exemplo, o diamante é altamente transparente, enquanto a grafite é um material opaco e preto. O diamante é o material mais duro que se conhece na natureza, enquanto a grafite é um material macio a ponto de deixar um traço no papel (daí seu nome, da palavra grega "γράφω", escrever). O diamante tem uma baixíssima condutividade elétrica, enquanto a grafite é um excelente condutor. Sob condições ambientais normais, o diamante, os nanotubos de carbono, o carbino ^[7] e o grafeno têm uma elevada condutividade térmica entre todos os materiais conhecidos.

Todos os alótropos de carbono são sólidos em temperatura ambiente, com a grafite sendo o mais estável termodinâmico. Eles têm resistência química e requerem altas temperaturas para reagir com o oxigênio. O estado de oxidação mais comum do carbono em um composto inorgânico é o +4, onde +2 é encontrado no monóxido de carbono e outros complexos de carboxila metálica com metais de transição. A maior disponibilidade de compostos inorgânicos com carbono está no calcário, na dolomita e o dióxido de carbono, porém quantidades significativas são encontradas nas minas de carvão, nas turfas, no petróleo e nas fontes de hidrato de carbono. É o elemento químico mais numeroso de compostos químicos, mais do que os outros elementos químicos, com quase dez milhões de compostos.^[8]

O carbono é o 15.° elemento químico mais abundante na crosta terrestre e o 4.º elemento mais abundante no universo depois do hidrogênio, hélio e o oxigênio. Ele está presente em todas as formas de vida, e no corpo humano é o segundo elemento mais abundante em massa (cerca de 18,5%) depois do oxigênio.^[9] Esta abundância, em conjunto com a exclusiva diversidade e sua incomum capacidade de formar polímeros sob as diversas condições de temperatura na Terra, fazem do carbono um elemento básico para todas as formas de vidas conhecidas.