Carbònio.

(dal latino carbo -onis: carbone). Chim. - Elemento del 4° gruppo del sistema periodico, sottogruppo A, di numero atomico 6, e simbolo C. Ha peso atomico 12,011 e presenta due isotopi stabili: ¹²C e ¹³C; il ¹⁴C è stato assunto come base per i pesi atomici con valore 12,000. Presenta valenza 4 (2 nel CO), peso specifico 2,26 (grafite) o 3,514 (diamante); punto di ebollizione 4.830 °C, ma a pressione ambiente sublima a 3.727 °C. Diffusissimo in natura sia libero sia combinato, è inoltre l'elemento base di tutti gli esseri viventi: animali e vegetali, onde la chimica organica, che studia le sostanze non appartenenti al regno inorganico, viene anche detta chimica del c. I suoi minerali più importanti sono i carbonati specialmente di calcio o calcio e magnesio, cioè la calcite e la dolomite, che formano intere catene di montagne. Si trovano poi carbonati di quasi tutti i principali metalli: di magnesio (magnesite), di ferro (siderite), di zinco (smithsonite), ecc. Il c. si trova anche nell'atmosfera (0,04%) come anidride carbonica (CO₂); allo stato nativo si trova in due forme allotropiche: diamante e grafite. Il diamante è c. molto puro, cristallizzato nel sistema monometrico, in ottaedri o esacisottaedri, a sfaldatura ottaedrica. Nel reticolo cubico, ogni atomo è circondato da 4 altri atomi equidistanti disposti ai vertici di un tetraedro; si ha un legame di tipo covalente. Diamanti si trovano in India, Brasile, Sud Africa, nelle sabbie o incorporati nelle rocce; l'estrazione non presenta particolari difficoltà; difficile invece è la lavorazione del diamante, per la sua durezza (10 della scala Mohs, cioè la massima conosciuta). Esso può essere tagliato solo usando polvere di diamante stesso. I diamanti pregiati sono quelli puri; gli altri vengono usati nell'industria (taglio dei vetri e dei cristalli, punte per trivelle, ecc.). Scaldato fuori dal contatto dell'aria si trasforma in grafite; in presenza di aria brucia a CO₂ senza lasciare tracce. La grafite invece è c. più o meno puro, ma cristallizzato nel sistema esagonale. Presenta svariati usi per la sua alta conducibilità termica ed elettrica e per la sua resistenza agli acidi: si usa per crogioli, elettrodi ad arco, spazzole per contatti elettrici, recipienti per acidi, ecc. Molto pura serve come moderatore per pile nucleari; mescolata ad argilla costituisce le mine delle matite; sospesa in oli serve come lubrificante. La trasformazione di c. grafitico in diamante, annunciata da Moissan nel 1893 (ma si hanno forti dubbi sulla veridicità delle sue esperienze), è realizzata modernamente a temperature sui 2.000 °C e pressioni dell'ordine di 100.000 atm. Si producono annualmente per tale via 250 kg circa di diamanti per uso industriale (il 5% circa della produzione mondiale). ║ Proprietà chimiche: il c. è un solido insolubile nei comuni solventi; si scioglie in molti metalli fusi (ad esempio: ferro, dando la ghisa). Come elemento del IV gruppo, possiede 4 elettroni nello strato più esterno (struttura 1s² 2s² 2p²), può acquistare o perdere 4 elettroni, funzionando da elettropositivo o elettronegativo. Ha spiccata tendenza a dare composti covalenti a valenza 4 (eccezionalmente 2), in cui esso presenta legami con altri atomi o con se stesso, in lunghe catene o in anelli chiusi. I 4 orbitali del c. presentano energie fra loro poco diverse, onde possono divenire (tutti o 3 o 2) orbitali ibridi, con particolari disposizioni steriche, che caratterizzano le classi di derivati. Negli idrocarburi lineari si hanno 4 valenze uguali dirette come i vertici di un tetraedro, come nella struttura del diamante. Con ossigeno dà due ossidi: CO (ossido o monossido di c.) e CO₂ (anidride carbonica o biossido di c.); con zolfo da CS₂ (solfuro di c.), ecc.; coi metalli dà i carburi (V.). Con idrogeno dà tutte le serie degli idrocarburi saturi e insaturi, i composti naftenici, ecc.

PRINCIPALI COMPOSTI DEL CARBONIO
con ossigeno	ossido di carbonio: CO sottossido: C3O2 biossido: CO2 (o anidride carbonica)
con cloro	ossicloruro di carbonio: COCl2
con alogeni	tetrabromuro: CRr4 tetrecloruro: CCl4 tetrafluorometano: CF4
con azoto	acido cianidrico: HCN acido isocianico: HOCN acido solfocianico: HSC≡N