El carbono es un elemento sorprendente no sólo porque existe en diversas formas naturales, como carbono amorfo, diamante y grafito, sino porque sus átomos pueden combinarse entre sí y con átomos de otros elementos para formar millones de compuestos químicos distintos. De hecho, la mayoría de los compuestos químicos en nuestro cuerpo, desde los carbohidratos hasta el ADN y las proteínas son compuestos de carbono. Es por ello que se le considera el elemento de la vida. Su principal compuesto en la atmósfera es el dióxido de carbono (CO2), o también conocido como gas de efecto invernadero.
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL CARBONO COMO ELEMENTO.
Una de las propiedades de los elementos no metales como el carbono es por ejemplo que los elementos no metales son malos conductores del calor y la electricidad. El carbono, al igual que los demás elementos no metales, no tiene lustre. Debido a su fragilidad, los no metales como el carbono, no se pueden aplanar para formar láminas ni estirados para convertirse en hilos.
-PROPIEDADES FÍSICAS: En general son cuerpos sólidos,insoluble en el aguas, son inodoros e insípidos,son mas densos que el agua, a excepción del diamante, son de color negro, frágiles y untuosos al tacto. El carbono se encuentra en las formas carbón, grafito, diamante, fullereno y nanotubos. Éstos son materiales con propiedades muy diferentes, pero a nivel microscópico sólo difieren por las disposiciones geométricas de los átomos de carbono.
-PROPIEDADES QUIMICAS
El carbono y sus compuestos
se encuentran distribuidos ampliamente en la naturaleza. Se estima que el
carbono constituye 0.032% de la corteza terrestre. El carbono libre se
encuentra en grandes depósitos como hulla, forma amorfa del elemento con
otros compuestos complejos de carbono-hidrógeno-nitrógeno. El carbono
cristalino puro se halla como grafito y diamante.
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Número
atómico
6
Valencia
4
Grupo
14
Periodo
2
2,+4,-4
Estado de oxidación
+4
Electronegatividad
2,5
Radio covalente (Å)
0,77
Radio iónico (Å)
0,15
Radio atómico (Å)
0,914
Configuración electrónica
1s22s22p2
Primer potencial de ionización (eV)
11,34
Masa atómica (g/mol)
12,01115
Densidad (g/ml)
2,26
Punto de ebullición (ºC)
4830
Punto de fusión (ºC)
3727
Óxido
Ácido fácil
Estructura cristalina
Hexagonal
Tipo de
enlace
Covalente
(puro, no polar y polar)
Presenta 3 tipos de enlace:
Enlace simple C-C
Enlace doble C=C
Enlace
triple C---C
VÍDEO DEL CARBONO.
El Carbono en la Naturaleza
Compuestos Orgánicos del Carbono
PROPIEDADES FÍSICAS.
ALOTROPO
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PUNTO
DE FUSIÓN
|
PUNTO
DE EBULLICIÓN
|
DENSIDAD
|
CONDUCTIVIDAD
|
ESTADO FISICO
|
SOLUBILIDAD
|
DUREZA
|
ESTRUCTURA
|
USOS
|
|
Fullereno
|
3800
K
|
5100
K
|
1,68 g/cm3
|
0,7 (mOhm.cm)-1
|
Solido
de color negro
|
Es
insoluble.
|
0,8
(grafito)
|
-Imitación del diamante
-Catalizadores -Productos cosméticos -Los superconductores -Agente abrasivo para cortar y moler aplicaciones. -Colorantes y pigmentos -Electrodos -Aditivo lubricante -Antioxidante para usos medicinales -Los antibióticos a bacterias diana -Contra el cáncer de algunos tipos de células -Polímeros fotoactivos |
||
Nanotubos de carbono
|
1.33 a 1.40 g/cm3
|
Son buenos conductores
|
Soluble
|
Son muy duros (similares a los diamantes).
|
-Inmunoquimica
-Pipetas moleculares -Sensores de ADN -Rayos X a temperatura normal -Tratamiento contra el cáncer -Nanoelectrónica -Pantallas planas -Memoria mecánica -Sensores de gases -Almacenamiento electroquímico de energía -Pilas de combustible -Plásticos conductores -Nuevos materiales de carbono |
|||||
Carbono
Amorfo
|
3.925 °C
|
3000 °C
|
2,25 kg/m3
|
Es buen conductor .
|
Solido
|
Soluble
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Es muy duro y resistente
|
-componente de hidrocarburos, especialmente de los
combustibles fósiles (petróleo y gas
natural).
Petróleo: gasolinas, aceites, plásticos. -aditivo para el acero en las construcciones -gas natural: fuente limpia de combustión |
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Alta |
----
|
2,09 a 2,23 g/cm3
|
Excelente conductor
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Solido
|
Es soluble
|
Es muy resistente
|
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Diamante
|
3823 °C
|
4827 °C
|
3,5-3,53 g/cm3
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Es semiconduc-tor
|
Solido
|
Es insoluble
|
Es duro.
|
-Se utiliza en
aplicaciones de joyería e industriales.
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PROPIEDADES QUÍMICAS.
Compuestos Inorgánicos
Compuestos Inorgánicos
>Sales Binarias: Carburo de Litio (Li4C)
Carburo de Berilio (Be2C)
Carburo de Magnesio (Mg2C3)
Carburo de Calcio (CaC2)
Carburo de Boro (B4C)
>Sales Terciarias: Carbonato de Calcio (CaCO3)
Carbonato de Sodio (Na2CO3)
Carbonato de Potasio (K2CO3)
Carbonato de Zinc (ZnCO3)
Carbonato de Bario (BaCO3)
>Cianuros: Cianuro de Potasio (KCN)
Cianuro de Sodio (NaCN)
Cianuro de Calcio (CaCN2)
>Ácidos: Oxiácido---> ácido carbónico (H2CO3)
ácido carbonoso (H2CO2)
>Óxidos: Dióxido de Carbono (CO2)
Monoxido de carbono (CO)
Tetroxido de Carbono (CO4)
Compuestos Orgánicos
Hidrocarburos.
Los compuestos orgánicos mas simples son los hidrocarburos, los cuales contienen solo los elementos carbono e hidrógeno (HC). Los Hidrocarburos se clasifican en:
-->ALIFÁTICOS.
Son HC de cadenas abiertas o cerradas y se clasifican en saturados e insaturados dependiendo de la cantidad de átomos de hidrógeno y está determinado por las uniones carbono-carbono, simples, dobles y triples llamados alcanos, alquenos y alquinos respectivamente.
Carburo de Berilio (Be2C)
Carburo de Magnesio (Mg2C3)
Carburo de Calcio (CaC2)
Carburo de Boro (B4C)
>Sales Terciarias: Carbonato de Calcio (CaCO3)
Carbonato de Sodio (Na2CO3)
Carbonato de Potasio (K2CO3)
Carbonato de Zinc (ZnCO3)
Carbonato de Bario (BaCO3)
>Cianuros: Cianuro de Potasio (KCN)
Cianuro de Sodio (NaCN)
Cianuro de Calcio (CaCN2)
>Ácidos: Oxiácido---> ácido carbónico (H2CO3)
ácido carbonoso (H2CO2)
>Óxidos: Dióxido de Carbono (CO2)
Monoxido de carbono (CO)
Tetroxido de Carbono (CO4)
Compuestos Orgánicos
Hidrocarburos.
Los compuestos orgánicos mas simples son los hidrocarburos, los cuales contienen solo los elementos carbono e hidrógeno (HC). Los Hidrocarburos se clasifican en:
-->ALIFÁTICOS.
Son HC de cadenas abiertas o cerradas y se clasifican en saturados e insaturados dependiendo de la cantidad de átomos de hidrógeno y está determinado por las uniones carbono-carbono, simples, dobles y triples llamados alcanos, alquenos y alquinos respectivamente.
-->AROMÁTICOS
Son Hidrocarburos cíclicos en donde el benceno es un liquido incoloro e inflamable que se obtiene sobre todo en le petroleo y el alquitrán reactiva.
--->HIDROCARBUROS SATURADOS
Son aquellos compuestos que tienen el máximo de átomos de hidrógeno en su estructura molecular. Estos compuestos solamente se presentan en enlaces simples: C-C o C-H.
Son aquellos compuestos que tienen el máximo de átomos de hidrógeno en su estructura molecular. Estos compuestos solamente se presentan en enlaces simples: C-C o C-H.
--->HIDROCARBUROS INSATURADOS.
Son aquellos compuestos que tienen al menos un enlace doble o triple entre los átomos de carbono que los forma. La cantidad de átomos de hidrógeno que tiene los HC insaurados es menor a la de los saturados de igual numero de átomos de carbono.
---->HIDROCARBUROS LINEALES.Es una cadena de átomos de carbono (C) unidos entre sí con enlaces sencillos, dobles o triples. Es posible que un cierto átomo de carbono no use todos sus enlaces posibles (un total de 4) para unirse a otros átomos de carbono. En este caso, los enlaces restantes se hacen con átomos de hidrógeno (H). Un hidrocarburo lineal se puede especificar por la secuencia de enlaces.
--->HIDROCARBUROS RAMIFICADO.
La cadena de mayor numero de átomos de carbono es considerada como la cadena principal y las cadenas adicionales se consideran ramificadas. En un HC cíclico toda cadena adicional a este se considera ramificación.
--->ALCANOS.(C-C) El metano es el miembro mas pequeño de una serie de hidrocarburos conocida como alcanos. Los alcanos tienen solo enlaces simples entre los átomos Son HC saturados, cuya formula es: CnH2n+2, para cadenas abiertas, ya sean lineales o ramificadas; pero si la estructura es cíclica la formula es: CnH2n.
--->ALQUENOS.(C=C) Son HC insaturados con doble ligadura, ya que en su molécula tienen cuando menos 2 átomos de carbono unidos por un doble enlace. El eteno es el primer miembro de esta familia. Su formula es: CnH2n, para cadenas abiertas, ya sea lineales o ramificadas.
--->ALQUINOS. (C---C) Dos átomos de carbono también pueden compartir 3 pares de electrones para formar un triple enlace entre los 2 átomos de carbono, como en el etino C2H2. Son HC insaturados y su formula es: CnH2n-2, para cadenas abiertas, ya sea lineales o ramificadas.
Bibliografias.
https://sites.google.com/a/uji.es/alotropos-del-carbono/bu
http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/quimica2/u2/carbono_alimentos/propiedades
http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/sinmarcos/elementos/c.html
http://elperiodicoquimico.galeon.com/album1462472.html
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/c.htm
http://www.fullquimica.com/2012/08/propiedades-fisicas-del-carbono.html
http://elementos.org.es/carbono
http://es.scribd.com/doc/31259660/Cianuro
-RICO, Galicia Antonio; PEREZ, Orta Rosa Elba
"Quimica. Segundo curso para estudiantes del Bachillerato del CCH"
Colegio de Ciencias y Humanidades
México,2012
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->MEISLICH, Ph. D. Herbert
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2° edición
Mc Graw-Hill
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>DINGRANDO,
Laurel.
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