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Por que o carbono é tão especial?

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Química orgânica 
 
 
 
POR QUE O CARBONO É TÃO ESPECIAL? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
 
Introdução ...........................................................................................................................................2 
 
Objetivos ..............................................................................................................................................2 
 
8. O carbono ....................................................................................................................................2 
8.1.Características do carbono ............................................................................................. 2 
8.2.Ocorrência na Natureza................................................................................................... 4 
 
Exercícios .............................................................................................................................................5 
 
Gabarito ...............................................................................................................................................6 
 
Resumo ................................................................................................................................................6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução 
Na apostila Reações de oxirredução identificamos as reações que acontecem 
com o ganho e a perda de elétrons. O estudo dessa e de outras reações orgânicas 
nos ajudam a perceber como a Química Orgânica trata-se de uma ciência ampla. 
Como a Química Orgânica estuda os compostos de carbono com 
propriedades características, conhecer o átomo de carbono e suas particularidades é 
imprescindível para entender as nuances dessa ciência. 
Mas o que será que torna o átomo de carbono tão especial? Por que dedicar 
um ramo inteiro da ciência para estudar compostos de carbono? É o que veremos as 
seguir. 
Objetivos 
• Identificar as características que tornam o carbono tão especial; 
• Interpretar como a posição do carbono na tabela periódica possibilita a 
estabilidade dos compostos orgânicos. 
 
8. O carbono 
8.1.Características do carbono 
O carbono é um elemento químico muito versátil. Ele faz parte da 
composição da maioria dos compostos que representam a base da vida na terra. 
Juntamente com oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, o carbono constitui cerca de 
95% dos elementos que constituem o corpo humano. 
Mas o que o átomo de carbono tão especial? 
Vamos localizar esse elemento na tabela periódica (Figura 01). Ele está 
encontra-se no segundo período do grupo 14. 
Localizou? Agora observe o seu número atômico. Geralmente é o menor valor 
presente na tabela periódica. Note que seu número atômico é igual a 6, ou seja, ele 
possui 6 prótons em seu núcleo. Consequentemente, o átomo neutro de carbono irá 
apresentar 6 elétrons. 
 
 
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01 
Tabela periódica dos elementos 
Se realizarmos a distribuição eletrônica do carbono (Figura 02), vamos 
perceber que ele possui 4 elétrons de valência. 
02 
 Distribuição eletrônica do átomo de carbono. 
ANOTE AÍ! 
 
 
A partir dessa informação é possível concluir que o carbono pode 
compartilhar seus 4 elétrons de valência, formando até quatro ligações covalentes. 
Dessa maneira, ele adquire a configuração eletrônica de gás nobre atingindo a 
estabilidade de acordo com a regra do octeto. 
O caráter covalente das ligações feitas pelo carbono está relacionado ao fato 
dele apresentar eletronegatividade mediana. Assim, ele tenderá a compartilhar os 
seus elétrons e não a doar como ocorreria se as ligações fossem iônicas. 
 
Elétrons de valência são os elétrons que se encontram 
na última camada de distribuição eletrônica dos 
átomos. 
 
 
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ANOTE AÍ! 
 
 
Como o átomo de carbono pode formar até quatro ligações, se ele se ligar a 
ele mesmo ele pode formar cadeias carbônicas das mais simples como é o caso do 
metano, até as mais complexas como as proteínas. Logo, o carbono é capaz de 
formar uma variedade gigantesca de compostos. 
CURIOSIDADE 
 
 
 
8.2.Ocorrência na Natureza 
O carbono em sua forma pura ou elementar possui diferentes formas 
alotrópicas, sendo elas grafite, como grafite, diamante, grafenos, fulerenos e 
nanotubos de carbono (figura 03). Grafite e diamante podem ser encontrados na 
natureza. Os demais geralmente são sintetizados em laboratório. 
03 
Formar alotrópica do carbono. 
Eletronegatividade é força de atração que um átomo 
exerce sobre um par de elétrons em uma ligação 
química. 
Você sabia que ao pesquisar sobre a existência de vida 
fora da terra um dos elementos procurados pelos 
cientistas é o carbono? O carbono ou algum outro 
elemento que naquele planeta apresente as suas 
mesmas propriedades químicas. 
 
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ANOTE AÍ! 
 
 
A forma elementar do carbono apresenta vários usos. O carbono grafite está 
muito presente em nosso dia a dia nos lápis. O diamante é usado em ferramentas 
industriais de cortes. Além disso, grafenos e natubos de carbono apresentam 
diversas aplicações em pesquisa cientifica. Na área de eletrônica, por exemplo, 
podem ser usados como capacitores, baterias e semicondutores. 
Além disso, o carbono, também, está na atmosfera como dióxido de carbono 
e dissolvidos nas águas. Apesar do dióxido de carbono ser considerado o vilão pelo 
aquecimento global, por meio da queima de combustíveis fósseis, ele é uma 
necessidade metabólica dos organismos. 
 
CURIOSIDADE 
 
 
 
Exercícios 
1) (Autora, 2019) Sabendo que átomo de carbono se encontra no período 
4 e que este número indica os átomos de valência que ela apresenta, determine os 
elétrons de valência dos seguintes átomos: 
a) Flúor 
b) Oxigênio 
 
Alotropia é a capacidade que alguns átomos possuem 
de formar duas ou mais substâncias simples diferentes. 
Além da forma estrutural, outras propriedades físicas 
também poderão variar. 
Pesquisas utilizando materiais de carbono trata-se de 
uma área bastante promissora. Dois grupos de 
cientistas já ganharam o Prémio Nobel com materiais 
desse tipo. O primeiro foi o Harold Kroto em 1996 pela 
descoberta do fulereno. O segundo foi concedido a 
Andre Geim e Konstantin Novoselo, em 2010, por 
experiências inovadoras com grafeno. 
 
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2) (Autora, 2019) O carbono forma milhares de compostos orgânicos. No 
entanto, ele é encontrado em sua forma pura na pura na natureza. Quais são essas 
formas? 
 
3) (Autora, 2019) O que torna o átomo de carbono tão especial 
possibilitando a formação de milhões de compostos? 
Gabarito 
1) a) 7 
b) 6 
 
2) Carbono grafite, carbono diamante e o coque. 
 
3) O átomo de carbono se localiza ao centro do segundo período da 
tabela periódica. Essa posição o privilegia no compartilhamento de elétrons, uma 
vez que está entre o doar e o receber. E é isso que o torna tão especial, pois ele não 
vai doar nem receber elétrons, mas sim compartilhar os elétrons com diferentes 
átomos. Além de compartilhar os elétrons com outros átomos de carbono. 
Resumo 
Nessa apostila entendemos o que torna o átomo de carbono tão importante, 
de forma que existe um ramo de estudo na química focado em estudar os seus 
compostos. 
Aprendemos que ó átomo de carbono é tratavalente, ou seja, ele é capaz de 
formar até quatro ligações com outros átomos ou com átomos de carbono. Logo, ele 
consegue formar cadeias carbônicas. 
Isso