Carboni

Carboni
6C
borcarboninitrogen
-

C

Si
Aspecte
Clara (diamant) i negra (grafit)

Diamant (esquerra) i grafit (dreta), els dos al·lòtrops més coneguts del carboni


Línies espectrals del carboni
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Carboni, C, 6
Categoria d'elements No metalls
Grup, període, bloc 142, p
Pes atòmic estàndard 12,0107(8)
Configuració electrònica 1s² 2s² 2p² o [He] 2s² 2p²
2,4
Configuració electrònica de Carboni
Propietats físiques
Fase Sòlid
Densitat
(prop de la t. a.)
Amforf:[1] 1,8−2,1 g·cm−3
Densitat
(prop de la t. a.)
Grafit: 2,267 g·cm−3
Densitat
(prop de la t. a.)
Diamant: 3,515 g·cm−3
Punt de sublimació 3.915 K, 3.642 °C
Punt triple 4.600 K (4.327 °C), 10.800[2][3] kPa
Entalpia de fusió 117 (grafit) kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar 8,517 (grafit),
6,155 (diamant) J·mol−1·K−1
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 4, 3,[4] 2, 1,[5] 0, -1, -2, -3, -4[6]
Electronegativitat 2,55 (escala de Pauling)
Energies d'ionització
(més)
1a: 1.086,5 kJ·mol−1
2a: 2.352,6 kJ·mol−1
3a: 4.620,5 kJ·mol−1
Radi covalent 77(sp³), 73(sp²), 69(sp) pm
Radi de Van der Waals 170 pm
Miscel·lània
Ordenació magnètica Diamagnètic[7]
Conductivitat tèrmica 119−165 (grafit)
900−2.300 (diamant) W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica (25 °C) 0,8 (diamant)[8] µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima) (20 °C) 18.350 (diamant) m·s−1
Mòdul d'elasticitat 1.050 (diamant)[8] GPa
Mòdul de cisallament 478 (diamant)[8] GPa
Mòdul de compressibilitat 442 (diamant)[8] GPa
Coeficient de Poisson 0,1 (diamant)[8]
Duresa de Mohs 1−2 (grafit)
10 (diamant)
Nombre CAS 7440-44-0
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del carboni
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD

15

11C sin 20 min β+ 0,96 11B
12C 98,9% 12C és estable amb 6 neutrons
13C 1,1% 13C és estable amb 7 neutrons
14C traça 5.730 y β- 0,15 14N

El carboni és l'element químic de símbol C i nombre atòmic 6. És un element no-metàl·lic i tetravalent, és a dir, pot oferir quatre electrons per formar enllaços químics covalents. Forma part del grup 14 de la taula periòdica, o grup del carboni.[9] Constitueix un 0,025% de l'escorça terrestre.[10] N'hi ha tres isòtops naturals: el 12C i el 13C, que són estables, i el 14C, un radionúclid amb una semivida de 5.700 anys. El carboni és un dels pocs elements coneguts des de temps antics.[11]

És sòlid a temperatura ambient. És l'element químic base en la vida orgànica tal com es coneix, i és, per tant, la base de la química orgànica. Totes les formes de vida que es coneixen estan formades de molècules compostes principalment per carboni, hidrogen, nitrogen i oxigen (a més de multitud d'altres elements en menor proporció). Aquest element no metàl·lic té la interessant propietat de ser capaç d'enllaçar-se amb ell mateix i amb una àmplia varietat d'altres elements. Es coneixen prop de 10 milions de compostos orgànics formats per estructures de carboni.[12] Dins del cos humà, és el segon element més abundant per massa (aproximadament un 18,5% de la total) després de l'oxigen.[13]

  1. Lide, D. R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (en anglès). 86a edició. CRC Press, 2005. ISBN 0-8493-0486-5. 
  2. Haaland, D «Graphite-liquid-vapor triple point pressure and the density of liquid carbon». Carbon, 14, 6, 1976, pàg. 357. DOI: 10.1016/0008-6223(76)90010-5.
  3. Savvatimskiy, A «Measurements of the melting point of graphite and the properties of liquid carbon (a review for 1963–2003)». Carbon, 43, 6, 2005, pàg. 1115. DOI: 10.1016/j.carbon.2004.12.027.
  4. «Fourier Transform Spectroscopy of the System of CP» (pdf) (en anglès). Arxivat de l'original el 2008-02-16. [Consulta: 14 abril 2013].
  5. «Fourier Transform Spectroscopy of the Electronic Transition of the Jet-Cooled CCI Free Radical» (pdf) (en anglès). Arxivat de l'original el 2008-02-16. [Consulta: 14 abril 2013].
  6. «Carbon: Binary compounds» (en anglès).
  7. «Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds» (pdf) (en anglès). Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. Arxivat de l'original el 2011-03-03. [Consulta: 14 abril 2013].
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 Properties of diamond, Ioffe Institute Database
  9. «grup 14». Diccionari de química. Universitat Politècnica de Catalunya, TERMCAT i Enciclopèdia Catalana, 2016-2023. [Consulta: 30 maig 2024].
  10. «carbon» (en anglès). Encyclopædia Britannica, 22 febrer 2024. [Consulta: 30 maig 2024].
  11. «History of Carbon» (en anglès). Centre de Recerca Energètica Aplicada de la Universitat de Kentucky. Arxivat de l'original el 2012-11-01. [Consulta: 30 maig 2024].
  12. Chemistry Operations. «Carbon». Los Alamos National Laboratory, 15-12-2003. Arxivat de l'original el 13 de setembre 2008. [Consulta: 9 octubre 2008].
  13. «Biological Abundance of Elements». The Internet Encyclopedia of Science. [Consulta: 9 octubre 2008].

Developed by StudentB