Como o carbono se estabiliza?

Perguntado por: mduarte9 . Última atualização: 2 de maio de 2023
4.9 / 5 8 votos

Localizado no grupo 14 (família IVA), o carbono possui seis elétrons, sendo quatro destes localizados em sua camada de valência. Desta forma, o carbono, tetravalente, realiza quatro ligações covalentes para adquirir sua estabilidade química.

O carbono é tetravalente, ou seja, precisa de mais quatro prótons na sua camada de valência (camada mais externa) para obedecer à regra do octeto. Por isso, ele geralmente faz quatro ligações covalentes, compartilhando quatro pares de elétrons com outros elementos e também com outros carbonos.

Para ficarem estáveis, os átomos precisam completar a camada K, que deve ter dois elétrons. Então, eles compartilham seu único elétron, numa ligação covalente. Desse modo, cada átomo H fica com a configuração eletrônica 1s2, igual à de um gás nobre, o hélio (He).

A denominação “regra do octeto” surgiu em razão da quantidade estabelecida de elétrons para a estabilidade de um elemento, ou seja, o átomo fica estável quando apresentar em sua camada de valência 8 elétrons.

Assim, para adquirir essa estabilidade eletrônica, os átomos de diferentes elementos estabelecem ligações entre si, doando, recebendo ou compartilhando elétrons, de modo que todos os átomos adquiram a configuração de um gás nobre correspondente (com o mesmo número de camadas eletrônicas.

O grafite, presente na ponta do lápis, é a forma mais estável do carbono, constitui um sólido macio e cinza, é um bom condutor de calor e eletricidade e possui densidade = 2,25 g/cm3.

A vida escolheu o carbono por um motivo simples: é o único elemento com estrutura atômica adequada à formação de ligações químicas estáveis e variadas com um número grande de elementos químicos.

O carbono é essencial para a existência de vida no planeta, pois, ao ser combinado com outros elementos, ele forma moléculas que são a estrutura básica para a existência de pessoas, animais, plantas, árvores e solos. O carbono também pode ser encontrado na sua forma pura ou quase pura, como diamantes e grafite.

5730 anos

É utilizado o carbono-14 por apresentar a meia-vida de aproximadamente 5730 anos.

Como o oxigênio realizará três ligações simples, ele estará estável. Como o carbono necessita de mais ligações (quatro, por ser da família VIA), ele será colocado no centro da molécula, e os hidrogênios, nos polos.

Os estudos referentes à estrutura do carbono foram denominados de postulados de Couper-Kekulé, veja agora estes postulados:

  • 1º postulado: O átomo de carbono é tetravalente. ...
  • 2º postulado: As quatro valências do carbono são iguais. ...
  • 3º postulado: Encadeamento constante.

Alguns átomos tornam-se mais estáveis ao ganhar ou perder um elétron por completo (ou vários elétrons). Quando eles fazem isso, os átomos formam íons, ou partículas carregadas. O ganho ou a perda de elétrons pode levar o átomo a ter uma camada eletrônica mais externa preenchida e torná-lo energeticamente mais estável.

O núcleo de um átomo é instável quando a combinação do número de prótons e do número de nêutrons em seu interior não confere estabilidade. De uma forma geral, o núcleo é instável se seu número de prótons é igual ou superior a 84.

Estabilidade Química: É uma estabilidade relacionada à energia dos elétrons, e não ao núcleo atômico. É quimicamente estável o átomo, ou o grupo de átomos, que tem elétrons em número adequado para se manter energeticamente estável.

A estabilidade do átomo de Hidrogênio é alcançada quando ele recebe um elétron na camada de valência. É um elemento químico que não se encaixa na classificação dos metais, ametais e gases nobres. Para estabilizar-se, realiza ligações iônicas ou covalentes.

Essa condição é conhecida como contração do octeto, sendo comum nos átomos dos elementos do segundo período da Tabela Periódica. Nesse caso, elementos com menos de 8 elétrons na camada de valência são estáveis.