Viaţa se bazează pe Viaţa se bazează pe carboncarbon. Acesta este . Acesta este elementul chimic care constituie cea mai elementul chimic care constituie cea mai mare parte a compuşilor organici, de la mare parte a compuşilor organici, de la combustibilii fosili la cele mai complexe combustibilii fosili la cele mai complexe molecule (ADN şi ARN) care controlează molecule (ADN şi ARN) care controlează genetica reproducerii organismelor. Prin genetica reproducerii organismelor. Prin

greutate, carbonul nu este cel mai greutate, carbonul nu este cel mai predominant element care face parte din predominant element care face parte din

crusta planetei Pământ. De fapt, în litosferă crusta planetei Pământ. De fapt, în litosferă există doar 0,032 % carbon ca şi greutate. În există doar 0,032 % carbon ca şi greutate. În

comparaţie, oxigenul şi respectiv siliciul comparaţie, oxigenul şi respectiv siliciul compun 45,2 % şi 29,4 % din masa solidă a compun 45,2 % şi 29,4 % din masa solidă a

Pământului.Pământului.

Carbonul este Carbonul este înmagazinat pe planeta noastră înmagazinat pe planeta noastră în câteva importante mari în câteva importante mari depozite prezentate în schema depozite prezentate în schema şi tabelul din paginile şi tabelul din paginile urmatoare: ca şi urmatoare: ca şi molecule molecule organiceorganice în organisme vii şi în organisme vii şi moarte care se găsesc în moarte care se găsesc în biosferă; ca şi biosferă; ca şi gaz – dioxid de gaz – dioxid de carboncarbon în atmosferă; ca şi în atmosferă; ca şi materii organicematerii organice în sol; în în sol; în litosferă ca şi litosferă ca şi carburanţi fosilicarburanţi fosili şi şi roci sedimentareroci sedimentare în depozite în depozite de calcare şi dolomiţi; şi în de calcare şi dolomiţi; şi în mări şi oceane ca mări şi oceane ca dizolvaţi dizolvaţi atmosferici atmosferici de dioxid de de dioxid de carbon şi carbon şi carbonaţi de calciucarbonaţi de calciu în scoici şi organisme marine.în scoici şi organisme marine.

Carbonat de calciu ->

Roci sedimentare

Molecule organice

RezervorValoare în Miliarde de

Tone Metrice

Atmosferă 578 la 766

Materii organice din sol 1.500 la 1.600

Mări şi oceane 38.000 la 40.000

Sedimente marine şi Roci sedimentare

66.000.000 la 100.000.000

Plante 540 la 610

Depozite de carburanţi fosili

4000

PePe PământPământ, , circuitucircuitul l carbonului din carbonului din natură (numit natură (numit uneori și ciclul uneori și ciclul carbonului) carbonului) este format este format dintr-o serie de dintr-o serie de schimburi schimburi de substanță,de substanță,care antreneazcare antrenează carbonulă carbonul, , între între biosferăbiosferă, , atmosferăatmosferă, , hidrosferăhidrosferă și  și litosferlitosferăă.. Cea mai mare parte a carbonului Cea mai mare parte a carbonului din circuit se afldin circuit se află sub formă gazoasă, în ă sub formă gazoasă, în special cspecial ca dioxidul de carbona dioxidul de carbon..

Fluxurile de carbon între Fluxurile de carbon între atmosferă atmosferă

și biosferăși biosferă, hidrosferă și litosfer, hidrosferă și litosferă.ă.

Între atmosferÎntre atmosferă și biosferăă și biosferă: plantele: plantele în timpul nopții  în timpul nopții și animalele tot timpul eliminși animalele tot timpul elimină prin respirație dioxid ă prin respirație dioxid de carbon. În timpul zilei plantele asimilează de carbon. În timpul zilei plantele asimilează carbonul din CO2 și, cu ajutorul luminiicarbonul din CO2 și, cu ajutorul luminii solare, prin  solare, prin procesul defotosinteză îl transformprocesul defotosinteză îl transformă în combinații ă în combinații organice, eliberând oxigenul. Capacitatea biosferei organice, eliberând oxigenul. Capacitatea biosferei de a asimila carbonul este, totuși, limitată.de a asimila carbonul este, totuși, limitată.

Între atmosferÎntre atmosferă și ă și hidrosferăhidrosferă: :

CO2 este un gaz CO2 este un gaz relativ solubil în relativ solubil în apă și există un apă și există un

echilibru al echilibru al concentrației concentrației

CO2 în CO2 în apă. Oceaneleapă. Oceanele conți conți

n dizolvate n dizolvate cantitcantități imense de ăți imense de

CO2,CO2,care, în caz că echilibrul ar fi perturbat, ar putea fi eliminate care, în caz că echilibrul ar fi perturbat, ar putea fi eliminate în atmosferă, ducând la o perturbație climatică extremă. în atmosferă, ducând la o perturbație climatică extremă. Solubilitatea gazelor în apă descrește pe măsură ce Solubilitatea gazelor în apă descrește pe măsură ce temperatura apei crește, ca urmare la o încălzire a oceanelor, temperatura apei crește, ca urmare la o încălzire a oceanelor, eliberarea CO2 în atmosferă este un pericol real.eliberarea CO2 în atmosferă este un pericol real.

Dioxidul de carbon intră în apa mărilor şi Dioxidul de carbon intră în apa mărilor şi oceanelor printr-un mecanism simplu de difuzie. Odată oceanelor printr-un mecanism simplu de difuzie. Odată dizolvate în apa de mare, dioxidul de carbon rămâne dizolvate în apa de mare, dioxidul de carbon rămâne aşa cum e sau se poate modifica în carbonaţi (CO3-2) aşa cum e sau se poate modifica în carbonaţi (CO3-2) sau bicarbonaţi (HCO3-). Diverse forme de animale sau bicarbonaţi (HCO3-). Diverse forme de animale marine fixează bicarbonaţii cu calciu (Ca+2) pentru a marine fixează bicarbonaţii cu calciu (Ca+2) pentru a produce carbonat de calciu (CaCO3). Această produce carbonat de calciu (CaCO3). Această substanţă este folosită pentru repoducerea scoicilor sau substanţă este folosită pentru repoducerea scoicilor sau a altor părţi ale vieţuitoarelor marine cum ar fi: coralii, a altor părţi ale vieţuitoarelor marine cum ar fi: coralii, racii, stridiile, câteva protozoare, şi câteva alge. Când racii, stridiile, câteva protozoare, şi câteva alge. Când aceste organisme mor, învelişul scoicilor şi diverse părţi aceste organisme mor, învelişul scoicilor şi diverse părţi ale corpului se scufundă pe fundul mărilor şi oceanelor ale corpului se scufundă pe fundul mărilor şi oceanelor acumulându-se în depozite bogate în carbonaţi. După acumulându-se în depozite bogate în carbonaţi. După lungi perioade de timp, aceste depozite sunt considerate lungi perioade de timp, aceste depozite sunt considerate din punct de vedere fizico-chimic roci sedimentare. din punct de vedere fizico-chimic roci sedimentare. Depozitele din mări şi oceane constituie de departe cele Depozitele din mări şi oceane constituie de departe cele mai mari rezervoare de carbon ale planetei.mai mari rezervoare de carbon ale planetei.

Între biosferÎntre biosferă și litosferăă și litosferă: în trecutul : în trecutul îndepărtat, în special în carboniferîndepărtat, în special în carbonifer, o mare , o mare parte a plantelor din fparte a plantelor din floralora din epoc din epocă au ajuns ă au ajuns în pământ, stocând în litosferă carbonul din în pământ, stocând în litosferă carbonul din corpul lor sub formă de zăcăminte de cărbune. corpul lor sub formă de zăcăminte de cărbune. De fapt, se considerDe fapt, se consideră că în acea perioadă ă că în acea perioadă atmosfera terestră conținea CO2 în loc atmosfera terestră conținea CO2 în loc de oxigende oxigen, iar plantele au teraformat , iar plantele au teraformat atmosfera, oxigenul de acum și lipsa dioxidului atmosfera, oxigenul de acum și lipsa dioxidului de carbon (concentrația actualde carbon (concentrația actuală de numai ă de numai 0,03 %0,03 %) fiind de fapt urmarea acestei ) fiind de fapt urmarea acestei activitactivități.ăți.

Între atmosferÎntre atmosferă și ă și litosferălitosferă: actual : actual

carbonul este carbonul este eliberat din litosferă eliberat din litosferă

în atmosferă sub în atmosferă sub formă de CO2 prin formă de CO2 prin activități antropice activități antropice

(arderea combustibili(arderea combustibililorlor fosili). fosili).Se considerSe consideră ă

că în ultima jumătate că în ultima jumătate de secol au fost de secol au fost emise în atmosferă emise în atmosferă cantități foarte mari cantități foarte mari de CO2 și metan, de CO2 și metan, care, prin efectul de care, prin efectul de seră au dus la seră au dus la începerea începerea fenomenului de fenomenului de încălzire globală.încălzire globală.

Carbonul este eliberat Carbonul este eliberat în ecosistem ca şi gaz de în ecosistem ca şi gaz de dioxid de carbon prin dioxid de carbon prin procesul de respiraţie. Acest procesul de respiraţie. Acest proces are loc atât la plante proces are loc atât la plante cât şi la animale implicând cât şi la animale implicând descompunerea moleculelor descompunerea moleculelor organice pe bază de carbon organice pe bază de carbon în dioxid de carbon şi alţi în dioxid de carbon şi alţi compuşi. Circuitul alimentar compuşi. Circuitul alimentar primar conţine o mulţime de primar conţine o mulţime de organisme al căror prim rol organisme al căror prim rol ecologic este de a ecologic este de a descompune materia descompune materia organică în produşi organică în produşi anorganici.anorganici.

ReacReacţţiile chimice ale carbonului iile chimice ale carbonului au loc numai la temperaturau loc numai la temperaturăă

ridicatridicatăă

1)1) Carbonul, la 1100°C, in prezenCarbonul, la 1100°C, in prezenţţa Ni, formeaza Ni, formeazăă cel mai cel mai simplu compus organic: metanul simplu compus organic: metanul

C + H 2 -> CH 4 C + H 2 -> CH 4

2) 2) ÎÎn prezenn prezenţţa oxigenului, a oxigenului, îîn funcn funcţţie de cantitatea ie de cantitatea acestuia,acestuia, carbonul formeazcarbonul formeazăă dioxidul sau monoxidul dioxidul sau monoxidul de carbonde carbon

C + O 2 = CO 2 + Q 2C + O 2 = 2CO + C + O 2 = CO 2 + Q 2C + O 2 = 2CO + QQ

3)3) Carbonul incandescent, Carbonul incandescent, îîn reacn reacţţie cu apa, formeazie cu apa, formeazăă amestecul gazos, numit gaz de apamestecul gazos, numit gaz de apăă

C + H 2 O (g) = CO + H 2 C + H 2 O (g) = CO + H 2

4) 4) Carbonul reacCarbonul reacţţioneazioneazăă cu dioxidul de cu dioxidul de carbon rezultcarbon rezultâând monoxidul de carbon nd monoxidul de carbon

C + CO 2 = 2COC + CO 2 = 2CO

5) Din reactia carbonului cu oxizii unor metale rezulta metalele si dioxid de carbon; C – agent reducator

3C (s) + 2 Fe 2 O 3(s) = 2CO 2(g) + 4Fe (s)

6) La cald, carbonul reactioneaza cu acizii sulfuric si azotic, cu formare de dioxid de carbon

C + 2 H 2 SO 4 = CO 2 ↑ + 2SO 2 ↑+ 2H

2 O 3C + 4 HNO 3 == 3CO 2 ↑ + 4NO↑+ 2H 2 O

Acest proiect a fost Acest proiect a fost realizat de :realizat de :

HorobHorobețeț

NaomiNaomi