Il carbonio-12 è l'isotopo più abbondante dell'elemento carbonio, con un'abbondanza del 98,93%. Inoltre, è il principale responsabile di tutte le proprietà e applicazioni attribuite all'elemento carbonio.
Il 12 C con una massa atomica di 12 dalton esattamente, è un riferimento per la determinazione delle masse atomiche degli altri nuclidi. L'atomo 12 C consiste di sei protoni, neutroni ed elettroni; tuttavia, la massa degli elettroni è considerata trascurabile.
Notazione nucleare per l'isotopo carbonio-12. Fonte: Gabriel Bolívar
Gli elementi di solito hanno masse atomiche espresse come numeri interi, seguite da decimali, perché gli elementi possono avere diversi isotopi stabili.
Pertanto, le masse atomiche degli elementi sono espresse come media ponderata delle masse atomiche dei loro diversi isotopi. Tenendo conto che 12 C ha un'abbondanza del 98,93% e 13 C un'abbondanza dell'1,15%, la massa atomica del carbonio è di 12,011 dalton.
La massa atomica di un elemento è espressa come la media delle masse atomiche dei suoi diversi atomi in relazione a un dodicesimo della massa di 12 C, nota come unità di massa atomica unificata; precedentemente abbreviato come "uma", e attualmente come "u".
Notazione nucleare
L'immagine in alto mostra la notazione o il simbolo nucleare per l'isotopo carbonio-12.
Descriverlo equivale a stabilire le caratteristiche dell'atomo di carbonio per eccellenza. Il suo numero atomico 6 indica il numero di protoni nel suo nucleo. Il numero 12 è uguale alla somma dei protoni e dei neutroni, ed è quindi la massa atomica; che è proporzionale alla massa nucleare.
E sebbene questa notazione non lo mostri, ci sono 6 elettroni che contrastano la carica positiva dei protoni nel nucleo. Dal punto di vista dei legami chimici, quattro di questi sei elettroni sono quelli che stabiliscono le basi della vita come la conosciamo.
Storia
La ricerca di Dalton (1810) indicava che l'acqua conteneva una percentuale di ossigeno dell'87,7% e l'idrogeno del 12,5%. Ma Dalton ha sottolineato che la formula per l'acqua era OH. Davy e Berzelius (1812) hanno corretto la formula per l'acqua a H 2 O.
Successivamente, Berzelius ha trovato la seguente composizione dell'acqua: ossigeno 88,8% e idrogeno 11,2%. Ha considerato che il peso atomico dell'idrogeno è di 1 ge quello dell'ossigeno di 16 g.
Quindi si resero conto che usando il peso atomico di 1 g per l'idrogeno, il peso atomico dell'ossigeno sarebbe stato di 15,9 g. Questo motivo, tra l'altro, ha portato a stabilire la massa atomica di ossigeno di 16 g come standard di riferimento per le masse atomiche dei diversi elementi chimici.
L'ossigeno è stato utilizzato come standard di riferimento dalla fine del XIX secolo fino al 1961, quando si decise di utilizzare il carbonio come standard di riferimento per stabilire le masse atomiche dei diversi elementi.
Prima del 1959, IUPAP e IUPAC usavano l'elemento ossigeno per definire la mole come segue: 1 mole è il numero di atomi di ossigeno presenti in 16 g.
Commenti generali
Parlare di 12 ° C significa riferirsi al carbonio nel suo insieme; o almeno il 98% della sua essenza, che è sufficiente per tale approssimazione. Questo è il motivo per cui questo isotopo in sé non ha alcuna utilità, mentre l'elemento in quanto tale, ei solidi che integra, coprono centinaia di applicazioni.
Tuttavia, va notato che gli organismi viventi hanno una preferenza speciale per questo isotopo rispetto a 13 C; ovvero, la percentuale di 13 C o il rapporto 12 C / 13 C varia a seconda degli ecosistemi, delle regioni o delle specie animali.
Ciò può essere dovuto forse al fatto che le molecole con troppi atomi di 13 C, che sono più pesanti, ostacolano o compromettono i processi metabolici e il funzionamento delle cellule del corpo; anche se la percentuale di 13 C negli esseri viventi era di poco superiore all'1%.
Pertanto, 12 C è l'isotopo del carbonio responsabile della vita. E 14 C il "tempo" dei suoi resti, grazie al suo decadimento radioattivo.
Un'altra utilità indiretta del 12 C è creare un "contrasto" per la tecnica di spettroscopia di risonanza magnetica nucleare 13 C, con la quale la struttura di carbonio dei composti organici può essere chiarita (scoperta e costruita).
Riferimenti
- Phillips, Basil. (8 luglio 2019). Qual è l'isotopo più comune del carbonio? sciencing.com. Estratto da: sciencing.com
- César Tomé López. (2019). Dei pesi atomici. Estratto da: culturacientifica.com
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- Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.