Carbono 12: notação nuclear, história, comentários - Ciência - 2023
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o carbono-12 é o isótopo mais abundante do elemento carbono, com 98,93% de abundância. Além disso, é o principal responsável por todas as propriedades e aplicações atribuídas ao elemento carbono.
o 12C com massa atômica de exatamente 12 daltons, serve de referência para estabelecer as massas atômicas do resto dos nuclídeos. O átomo de 12C consiste em seis prótons, nêutrons e elétrons; no entanto, a massa dos elétrons é considerada desprezível.
Os elementos geralmente têm massas atômicas expressas como números inteiros, seguidos por decimais, porque os elementos podem ter vários isótopos estáveis.
Portanto, as massas atômicas dos elementos são expressas como a média ponderada das massas atômicas de seus diferentes isótopos. Considerando que o 12C tem abundância de 98,93%, e o 13Com uma abundância de 1,15%, a massa atômica do carbono é de 12,011 daltons.
A massa atômica de um elemento é expressa como a média das massas atômicas de seus diferentes átomos em relação a um duodécimo da massa do elemento. 12C, conhecido como unidade de massa atômica unificada; anteriormente abreviado como "uma" e atualmente como "u".
Notação nuclear
A imagem superior mostra a notação ou símbolo nuclear para o isótopo carbono-12.
Descrevê-lo é o mesmo que estabelecer as características do átomo de carbono por excelência. Seu número atômico 6 indica o número de prótons em seu núcleo. O número 12 é igual à soma dos prótons e nêutrons e, portanto, é a massa atômica; que é proporcional à massa nuclear.
E embora esta notação não mostre isso, existem 6 elétrons que neutralizam a carga positiva dos prótons no núcleo. Do ponto de vista das ligações químicas, quatro desses seis elétrons são os que estabelecem as bases da vida como a conhecemos.
História
A pesquisa de Dalton (1810) indicou que a água continha uma porcentagem de oxigênio de 87,7% e de hidrogênio de 12,5%. Mas, Dalton apontou que a fórmula para a água era OH. Davy e Berzelius (1812) corrigiram a fórmula da água para H2OU.
Posteriormente, Berzelius encontrou a seguinte composição da água: oxigênio 88,8% e hidrogênio 11,2%. Ele considerou que o peso atômico do hidrogênio é 1 ge do oxigênio 16 g.
Então eles perceberam que usando o peso atômico de 1 g para o hidrogênio, o peso atômico do oxigênio seria de 15,9 g. Esse motivo, entre outros, levou a estabelecer a massa atômica do oxigênio de 16 g como padrão de referência para as massas atômicas dos diferentes elementos químicos.
O oxigênio foi usado como padrão de referência desde o final do século 19 até 1961, quando se decidiu pelo uso do carbono como padrão de referência para estabelecer as massas atômicas dos diferentes elementos.
Antes de 1959, a IUPAP e a IUPAC usavam o elemento oxigênio para definir o mol da seguinte maneira: 1 mol é o número de átomos de oxigênio presentes em 16 g.
Comentários gerais
Falar sobre 12C é para se referir ao carbono como um todo; ou pelo menos 98% de sua essência, o que basta para tal aproximação. É por isso que esse isótopo não tem uso em si mesmo, enquanto o elemento como tal e os sólidos que ele integra cobrem centenas de aplicações.
No entanto, deve-se notar que os organismos vivos têm uma preferência especial por este isótopo ao invés de 13C; ou seja, a porcentagem de 13C ou a relação 12C /13C varia dependendo dos ecossistemas, regiões ou espécies animais.
Talvez isso seja porque as moléculas com muitos átomos de carbono 13C, mais pesado, atrapalha ou prejudica os processos metabólicos e o funcionamento das células do corpo; mesmo se a porcentagem de 13C em seres vivos era pouco mais de 1%.
Portanto, o 12C é o isótopo do carbono responsável pela vida. E ele 14C o "medidor de tempo" de seus restos, graças ao seu decaimento radioativo.
Outra utilidade indireta de 12C é criar "contraste" para a técnica de espectroscopia de ressonância magnética nuclear do 13C, com o qual a estrutura de carbono dos compostos orgânicos pode ser elucidada (descoberta e construída).
Referências
- Phillips, Basil. (08 de julho de 2019). Qual é o isótopo mais comum de carbono? sciencing.com. Recuperado de: sciencing.com
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- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.