Ciclo do Carbono

1° O Elemento Químico Carbono

    

            É um elemento Não-metal, com Seis elétrons, necessita de 4 elétrons para se tornar estável pela regra do Octeto.Apresenta 4 formas alotrópicas na Natureza, destaque o Diamante e o Grafite

            Apresenta grande importância na Química Orgânica, pois consegue forma cadeias múltiplas por apresentar pequeno raio atômico. Com o oxigênio forma o dióxido de carbono, vital para o crescimento das plantas; com o hidrogênio forma numerosos compostos, os hidrocarbonetos, essenciais para a indústria e o transporte. Combinado com ambos elementos forma uma grande variedade de compostos como, por exemplo, os ácidos graxos, os ésteres e os alcoóis.

            Algumas outras importâncias:

•         O isótopo carbono-14 se usa na datação radiométrica

•         As pastilhas de carbono são empregadas em medicina para absorver as toxinas do sistema digestivo e como remédio para a flatulência.

•         As propriedades químicas e estruturais dos fulerenos, uma das formas alotrópicas do Carbono, provavelmente serão usadas no futuro no campo da nanotecnologia.

          Os compostos de carbono têm uma ampla variação de toxicidade. O monóxido de carbono, presente nos gases de escape dos motores de combustão e o cianeto (CN) são extremadamente tóxicos para os mamíferos. Os gases orgânicos eteno, etino e metano são explosivos e inflamáveis em presença de ar. 

2º Ciclo Biogeoquímico do Carbono

       O carbono presente na Hidrosfera e na Atmosfera, sobre a forma de CO2, é absorvido por plantas e algas, formando compostos orgânicos Celulose e Amido, que são utilizados pelos animais como alimento. As plantas e os animais ao respirarem eliminam CO2 de volta a atmosfera. 

            Esses quando morrerem serão decompostos e depositados no solo formando rochas sedimentares, porém se não tiverem sidos decompostos direitos formam  Carvão e Petróleo,por exemplo, que ao entrem em Combustão formam CO2 que é enviado a atmosfera e assim reinicia o ciclo.

3º Importância Biológica do Carbono

            Através do processo da fotossíntese, as plantas absorvem a energia solar e CO₂ da atmosfera, produzindo oxigênio e hidratos de carbono, açúcares, que servem de base para o crescimento das plantas. Os animais e as plantas utilizam os hidratos de carbono pelo processo de respiração, utilizando a energia contida neles e emitindo CO₂. Juntamente com a decomposição orgânica, a respiração devolve o carbono a atmosfera e a composição do solo

        

Fotossíntese

6CO₂ + 6H₂O + luz solar → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

    Respiração

C₆H₁₂O₆ (matéria orgânica) + 6O₂ → 6CO₂  + 6 H₂O + energia

            O Carbono possui assim duas funções básicas do ponto de vista ecológico: Estrutural e Funcional. Primeiro por estar presente em inúmeros compostos dos organismos vivos e Segundo por permitir o funcionamento dos mesmos pelo Ciclo descrito.

4º Ciclo Geológico do Carbono

  

   Este ciclo que opera a uma escala de milhões de anos é integrado a própria estrutura do planeta. Mais de 99% do carbono terrestre está contido na litosfera, sendo a maioria carbono inorgânico, armazenado em rochas sedimentares na forma de combustíveis fósseis.                      

    Esse ciclo consiste no transporte do Carbono entre a litosfera, a hidrosfera e a atmosfera. Começa com o Dióxido de Carbono da atmosfera, combinado com a água, forma o ácido carbônico, H₂CO₃, o qual reage lentamente com o cálcio e com o magnésio da crosta terrestre, formando carbonatos. Através dos processos de erosão, estes carbonatos são arrastados para os oceanos, onde se acumulam, ou são assimilados por organismos marinhos que eventualmente, depois de morrerem, também se depositam no fundo do mar. Estes sedimentos vão-se acumulando ao longo de milhares de anos, formando rochas sedimentares.                       

    O ciclo continua quando as rochas sedimentares do leito marinho são arrastadas para o manto da Terra. Desta forma, as rochas sedimentares são sujeitas a grandes pressões e temperaturas debaixo da superfície da Terra, derretendo e reagindo com outros minerais, libertando CO₂. O CO₂ é devolvido a atmosfera através das erupções vulcânicas e outro tipos de atividades vulcânicas, completando-se assim o ciclo.

   A matéria orgânica vinda de animais e plantas incompletamente decompostos na ausência de oxigênio dar origem ao carvão, petróleo e gás natural, que ao sofrer qualquer diminuição significativa de seus diversos depósitos, ocorre também mudanças em todo o ciclo. Isto foi o que ocorreu a cerca de 200 anos atrás, com o início da Revolução Industrial e a exploração e combustão em grande escala dos combustíveis fósseis, ações que passaram a libertar para a atmosfera o carbono destes reservatórios em forma de CO₂.