Massa media di un atomo in unità di massa atomica (1 u è 1/12 della massa di un atomo di carbonio-12). Tiene conto della miscela naturale degli isotopi dell’elemento.
Numero della colonna verticale, da 1 a 18 secondo la numerazione IUPAC. Gli elementi di uno stesso gruppo hanno lo stesso guscio esterno e quindi proprietà simili.
Numero della riga orizzontale. Di solito è uguale al numero di gusci elettronici dell’atomo; fa eccezione il palladio, con quattro gusci nel periodo 5.
Il sottolivello (s, p, d o f) che, nell’ordine abituale di riempimento, riceve gli ultimi elettroni; divide la tavola in quattro blocchi. Alcuni atomi fanno eccezione: il lantanio apre il blocco f ma non ha elettroni f.
[He] 2s² 2p²
Come gli elettroni sono distribuiti nei sottolivelli. La parentesi quadra indica il gas nobile precedente, l’esponente il numero di elettroni nel sottolivello.
2, 4
Numero di elettroni in ciascun guscio, dal nucleo verso l’esterno.
4489 °C (4762 K), solo sotto pressione
Temperatura alla quale il solido diventa liquido a pressione normale. Elio, carbonio e arsenico non fondono a pressione normale: l’elio richiede circa 25 atm, carbonio e arsenico passano direttamente allo stato di vapore.
3825 °C (4098 K), sublimazione
Temperatura alla quale il liquido bolle a pressione normale. Per carbonio e arsenico, temperatura alla quale il solido sublima.
2,267 g/cm³
Massa di un centimetro cubo della sostanza. Per i gas, a 0 °C e pressione normale.
2,55 Pauling
Quanto fortemente un atomo attira gli elettroni in un legame chimico. Nella scala di Pauling va da 0,79 del cesio a 3,98 del fluoro.
11,26 eV
Energia necessaria per strappare all’atomo l’elettrone meno legato. Più è bassa, più facilmente l’elemento cede un elettrone, come è tipico dei metalli.
1,262 eV
Energia liberata quando un atomo neutro acquista un elettrone. È massima per gli alogeni. I gas nobili, l’azoto e alcuni metalli non formano ioni negativi stabili.
76 pm
Metà della lunghezza di un legame covalente semplice tra due atomi dell’elemento. Indica la dimensione dell’atomo in una molecola o in un cristallo: 76 pm per il carbonio, 132 pm per il ferro.
+4, +2, -4
Cariche che l’atomo avrebbe nei suoi composti se tutti i legami fossero ionici: sono indicate le principali.
Il carbonio (C) è un elemento chimico con numero atomico 6. Si trova nel gruppo 14 e nel periodo 2 della tavola periodica, nel blocco p. È un non metallo. Stato a temperatura ambiente: solido. La sua massa atomica standard è 12,011.
Origine del nome
Il nome viene dal latino carbo, «carbone»: fuliggine e carbone di legna sono le forme del carbonio conosciute fin dalla preistoria. La parola carbonio deriva dal latino scientifico carbonium, mentre carbone è l’erede diretto della stessa parola latina. Il tedesco dice Kohlenstoff, «sostanza del carbone».
Dove si trova il carbonio?
Il carbonio si trova nel Sole e nelle stelle, nelle comete e nelle atmosfere della maggior parte dei pianeti. Sulla Terra la maggior parte è nelle rocce carbonatiche come calcare e dolomia, e in carbone, petrolio e gas naturale; l’aria lo contiene come anidride carbonica, che si scioglie anche nell’acqua. Il carbonio puro si trova come grafite e diamante. Tutti gli esseri viventi sono fatti di composti del carbonio.
A cosa serve il carbonio?
La maggior parte del carbonio viene bruciata come combustibile: carbone, petrolio e gas naturale. Il coke, ricavato dal carbone, trasforma il minerale di ferro in ghisa e acciaio. La grafite mescolata con argilla è la mina delle matite, e serve anche da lubrificante. I diamanti tagliano, forano e levigano i materiali duri; quasi tutti i diamanti industriali sono sintetici. Il nerofumo, una fuliggine finissima, colora gli pneumatici e gli inchiostri da stampa.
Curiosità
La grafite è uno dei materiali più teneri e il diamante uno dei più duri, eppure sono entrambi carbonio puro: cambia solo la disposizione degli atomi.
Nel 1772 Antoine Lavoisier bruciò un diamante e ottenne anidride carbonica; nel 1797 Smithson Tennant dimostrò che il diamante è carbonio puro.
Il carbonio forma milioni di composti, più di ogni altro elemento: li studia un’intera scienza, la chimica organica.
Il carbonio-14, radioattivo, ha un tempo di dimezzamento di circa 5700 anni: serve a datare legno, ossa e altri resti di esseri viventi.