Com funciona la cerca?
Cerca avançada
* Els camps marcats amb un asterisc són obligatoris Has d'omplir, com a mínim, el camp Text de la consulta
Mostrar la cerca bàsica
   
   

carboni

  • carboni, n m
  • es carbono, n m
  • en carbon, n
  • sbl C

<Química inorgànica> , <Química orgànica>

Element del grup 14, del període 2 i del bloc p de la taula periòdica dels elements, de nombre atòmic 6 i massa atòmica 12,011.

Nota: Es coneixen fins a quinze isòtops del carboni, dels quals dos són estables (12C i 13C).

El carboni es presenta com un sòlid, l'aspecte i les propietats del qual poden variar molt segons les diferents formes al·lotròpiques.

La seva presència a l'escorça terrestre és abundant. Com a mineral, es troba en forma de dipòsits de carbonats, en forma de combustibles fòssils (com el carbó i els hidrocarburs) i en forma nativa. També és present en l'atmosfera terrestre en forma de diòxid de carboni en un 0,033 % i en totes les formes de matèria orgànica presents sobre la Terra.

Es pot obtenir a partir de qualsevol d'aquestes formes seguint processos que varien segons quin és el material de partida i quina és la qualitat del producte que es vol obtenir. És difícil d'imaginar processos més diferents que l'obtenció de carbó a partir de matèria orgànica i la síntesi de diamants industrials, i en tots dos casos es tracta d'obtenció de carboni elemental.

El carboni pot presentar una gran varietat de formes al·lotròpiques, que s'agrupen en tres categories bàsiques: grafit, diamant i ful·lerens. El més abundant és el grafit, que és format per estructures cristal·lines bidimensionals disposades en capes, que li donen les propietats semimetàl·liques especials, i és la forma termodinàmicament estable. El diamant, molt menys abundant, presenta una estructura tridimensional que li dona les propietats de gran duresa i resistència. Els ful·lerens són formats per molècules discretes (bàsicament C60, encara que també se'n coneixen molècules C72, C80, etc.), i són menys abundants o quasi inexistents a la natura.

Les propietats del carboni són comunes en les diferents formes al·lotròpiques, però amb velocitats de reacció molt diferents. Per exemple, el diamant és termodinàmicament inestable i es converteix en grafit; la velocitat del procés, però, és tan lenta que, fins ara, no s'ha observat mai que un diamant acabi convertint-se en carbó.

Químicament, la situació del carboni en l'eix de la taula periòdica del elements, a mig camí entre els elements més electropositius i els més electronegatius, explica la varietat de formes que permet obtenir i la gran multiplicitat de les reaccions en què participa. Reacciona amb l'hidrogen a temperatura elevada i dona acetilè o metà, segons quina sigui la temperatura. S'inflama en atmosfera d'oxigen a partir d'una temperatura de 700-850 ºC, segons la forma de carboni de què es tracti, i dona diòxid de carboni i monòxid de carboni, segons la quantitat d'oxigen i la temperatura. Actua com a element electronegatiu enfront dels metalls i reacciona amb molts d'ells a altes temperatures per a donar carburs. Actua com a element electropositiu en combinació amb el fluor i hi reacciona per a donar tetrafluorur de carboni. No reacciona, però, amb la resta d'halògens. Posseeix propietats reductores importants que, des de l'antiguitat, li han donat un paper primordial en l'obtenció de metalls per la reducció dels òxids corresponents.

Presenta els estats d'oxidació +2 i +4.

La gran tendència del carboni als enllaços múltiples i cadenes fa que doni una gran varietat de compostos amb l'hidrogen, principalment, i en menor quantitat amb altres elements, com el nitrogen, l'oxigen o el sofre. Això l'ha fet objecte de tota una branca de la química, la química orgànica. A més, els compostos de carboni són els únics que han pogut obtenir la complexitat i diversitat necessàries per a poder realitzar les funcions implicades en la vida, com ara l'emmagatzematge i l'intercanvi d'energia, o les funcions plàstiques, entre altres.

El carboni es fa servir en grans quantitats en metal·lúrgia, per a la reducció d'òxids metàl·lics, i en la industria petroquímica. Pel que fa als seus productes, tota la gran indústria de síntesi orgànica gira al voltant de l'obtenció de productes derivats del carboni.