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Elementi per bambini
Carbonio
 azoto boronitico; |
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Il carbonio circola costantemente attraverso gli oceani, le piante, gli animali e l'atmosfera della Terra. Cliccate qui per saperne di più sul ciclo del carbonio.
Caratteristiche e proprietà
Il carbonio si trova sulla Terra sotto forma di tre diversi allotropi, tra cui l'amorfo, la grafite e il diamante. Gli allotropi sono materiali costituiti dallo stesso elemento, ma i cui atomi si combinano in modo diverso. Ogni allotropo del carbonio ha proprietà fisiche diverse.
Nel suo allotropo diamante, il carbonio è la sostanza più dura conosciuta in natura. Ha anche la più alta conducibilità termica di qualsiasi elemento. Il diamante è di colore trasparente. La grafite, invece, è uno dei materiali più morbidi ed è di colore grigio-nero. La grafite è un buon conduttore elettrico. Il carbonio amorfo è generalmente nero e viene usato per descrivere il carbone e la fuliggine.
Una delle caratteristiche principali del carbonio è la sua capacità di formare lunghe catene di molecole legandosi ad altri atomi di carbonio. Il carbonio ha anche il punto di fusione più alto di tutti gli elementi.
Dove si trova il carbonio sulla Terra?
Il carbonio è presente in tutta la Terra ed è uno degli elementi principali di molte formazioni rocciose, come il calcare e il marmo. Si trova nelle sue forme allotropiche di diamante, grafite e carbonio amorfo in tutto il mondo.
Il carbonio si trova anche in molti composti, tra cui l'anidride carbonica presente nell'atmosfera terrestre e disciolta negli oceani e in altri grandi corpi idrici. Anche gli idrocarburi che formano molti combustibili come il carbone, il gas naturale e il petrolio contengono carbonio.
Il carbonio è presente in tutte le forme di vita e costituisce il 18% della massa del corpo umano.
Come viene utilizzato oggi il carbonio?
Il carbonio viene utilizzato in qualche modo in quasi tutte le industrie del mondo: è usato come combustibile sotto forma di carbone, gas metano e petrolio grezzo (che viene usato per produrre benzina), per produrre ogni tipo di materiale, comprese le materie plastiche e le leghe come l'acciaio (una combinazione di carbonio e ferro), e persino per produrre l'inchiostro nero per le stampanti e la pittura.
La grafite viene spesso utilizzata per la produzione di batterie, freni e lubrificanti, oltre che per realizzare la parte scrivente (nera) delle matite.
I diamanti sono utilizzati per realizzare gioielli di pregio e sono considerati le pietre più preziose. I diamanti sono anche utilizzati per la loro durezza negli utensili da taglio e negli strumenti di precisione.
Come è stato scoperto?
Il carbonio è una sostanza nota fin dall'antichità. Lo scienziato francese Antoine Lavoisier ha stabilito che il diamante è fatto di carbonio nel 1772.
Da dove deriva il nome del carbonio?
Il carbonio prende il nome dalla parola latina "carbo" che significa carbone o carbone.
Isotopi
Esistono due isotopi stabili del carbonio presenti in natura, il carbonio-12 e il carbonio-13. Il carbonio-12 costituisce quasi il 99% del carbonio presente sulla Terra. Gli isotopi noti del carbonio sono 15. Il carbonio-14 viene utilizzato per datare i materiali a base di carbonio nella "datazione al carbonio".
Fatti interessanti sul carbonio
- La vita sulla Terra viene generalmente definita "vita basata sul carbonio".
- Recentemente è stato scoperto un quarto allotropo del carbonio, il fullerene.
- Si sa che può formare quasi 10 milioni di composti diversi.
- Forma facilmente composti grazie al legame covalente dei suoi quattro elettroni di valenza.
- Il carbonio è il quarto elemento più abbondante nell'universo e tipicamente il quarto elemento più abbondante nelle stelle.
- Le stelle al carbonio sono stelle la cui atmosfera contiene più carbonio che ossigeno.
- Le piante ottengono il carbonio dall'atmosfera attraverso il processo di fotosintesi.
- Le catene di carbonio costituiscono la base di molecole complesse come il DNA.
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