Carbono C

Descoberta

O carbono é conhecido desde a pré-história na forma de fuligem e carvão vegetal, que os primeiros seres humanos usavam em pinturas rupestres e na fundição de metais. Os diamantes já eram valorizados na Índia antiga. O que ninguém sabia era que substâncias tão diferentes fossem o mesmo elemento.

Na década de 1770, Antoine Lavoisier mostrou que o diamante queima formando “ar fixo”, o gás que hoje chamamos de dióxido de carbono, exatamente como o carvão. Em 1796, Smithson Tennant demonstrou que massas iguais de diamante e de carvão produzem a mesma quantidade de dióxido de carbono, provando que o diamante é carbono puro. O grafite, por muito tempo confundido com uma forma de chumbo, foi reconhecido como carbono em 1779 por Carl Wilhelm Scheele.

O século XX revelou novas formas. O buckminsterfulereno, uma molécula C60 em formato de bola de futebol, foi descoberto em 1985 e rendeu um Prêmio Nobel em 1996. Os nanotubos de carbono foram descritos em detalhe em 1991 e, em 2004, Andre Geim e Konstantin Novoselov isolaram o grafeno, uma única camada atômica de grafite, conquistando o Prêmio Nobel de Física de 2010.

Origem do nome

O nome vem do latim carbo, que significa carvão. Lavoisier incluiu o carbone em sua lista de elementos de 1789. O símbolo é C.

Principais usos

• Energia: carvão mineral, petróleo e gás natural, todos combustíveis à base de carbono, ainda fornecem a maior parte da energia do mundo.
• Aço: pequenas quantidades de carbono transformam o ferro em aço, e o coque é usado para reduzir o minério de ferro.
• Materiais: o grafite está em lápis, lubrificantes e anodos de baterias; a fibra de carbono dá origem a artigos esportivos e peças de aeronaves leves e resistentes.
• Indústria: diamantes cortam e polem materiais duros; o carvão ativado purifica água e ar.
• Química: plásticos, medicamentos, corantes e solventes são todos compostos orgânicos, à base de carbono.

Isótopos

O carbono tem dois isótopos estáveis: o carbono-12, cerca de 98,9%, e o carbono-13, cerca de 1,1%. O carbono-12 define a unidade de massa atômica. O carbono-13 é usado na espectroscopia de RMN e em testes respiratórios para infecções no estômago.

O carbono-14 é radioativo, com meia-vida de cerca de 5.730 anos. Ele se forma continuamente na alta atmosfera e entra nos seres vivos; após a morte, sua quantidade decai de forma constante, o que permite datar restos orgânicos de até cerca de 50.000 anos. Willard Libby desenvolveu esse método de datação por radiocarbono e recebeu o Prêmio Nobel de Química de 1960.

No dia a dia

O carbono representa cerca de 18% da massa do corpo humano. As plantas capturam dióxido de carbono pela fotossíntese, e os animais o liberam ao respirar. A queima de combustíveis fósseis elevou o dióxido de carbono atmosférico muito acima dos níveis pré-industriais, impulsionando as mudanças climáticas.

O monóxido de carbono, produzido pela queima incompleta, é um veneno incolor e inodoro, e por isso casas com aparelhos a combustão se beneficiam de detectores de CO.