2.

Proprietà

Il carbonio ha peso atomico 12,011 ed esiste in natura in tre forme allotropiche caratterizzate da diversa struttura cristallina: il diamante, in cui ogni atomo è legato ad altri quattro atomi in un reticolo a struttura tetraedrica; la grafite, in cui gli atomi sono disposti in modo da creare degli esagoni affiancati su piani orizzontali; e il carbonio amorfo, caratterizzato da un basso grado di cristallinità. Queste forme, che si differenziano in molte proprietà fisiche, hanno tutte punti di fusione estremamente alti e, a temperatura ambiente, sono insolubili in qualunque solvente.

Una quarta forma di carbonio naturale è costituita dall’intera classe dei fullereni, il più famoso dei quali è il buckminsterfullerene.

Il carbonio ha la proprietà unica di combinarsi con se stesso per formare catene di atomi e anelli estremamente complessi. Per questo motivo esiste un numero idealmente infinito di suoi composti, tra cui i più comuni sono quelli che contengono carbonio e idrogeno. I primi composti di carbonio furono identificati in organismi viventi all'inizio del XIX secolo, e da allora lo studio del carbonio costituisce l'importante ramo della chimica noto come chimica organica.

Il carbonio è poco reattivo a temperatura ambiente, ma a temperature elevate reagisce facilmente con molti metalli per formare i carburi, e con l'ossigeno per formare il monossido di carbonio (CO) e il diossido di carbonio, noto anche come anidride carbonica (CO₂). Forma inoltre composti con la maggior parte degli elementi non metallici, sebbene alcuni di questi composti, ad esempio il tetracloruro di carbonio (CCl₄), debbano essere prodotti indirettamente. Il coke, una forma di carbonio amorfo, è usato per rimuovere l'ossigeno dai minerali formati da ossidi metallici per ottenere il metallo puro.