Propiedades del carbono
Una de las propiedades de los elementos no metales como el carbono es que son malos conductores del calor y la electricidad, no tiene lustre y no se pueden aplanar para formar láminas ni estirados para convertirse en hilos.
El estado del carbono en su forma natural es sólido (no magnético). El carbono es un elemento químico de aspecto negro (grafito) Incoloro (diamante). El número atómico del carbono es 6, su símbolo químico es C. El punto de fusión del diamante: 3823 Kelvin Grafito: 3800 grados Kelvin o de -272,15 grados centígrados. El punto de ebullición del grafito: 5100 grados Kelvin o de -272,15 grados centígrados.
El Carbono aunque no muy frecuente en la corteza terrestre (<0,1 %), es el segundo elemento por su abundancia en el organismo humano, donde alcanza el 17,5 %. Se halla en todos los tejidos animales y vegetales combinado con el hidrógeno y el oxígeno; tambien se encuentra en los derivados geológicos de la materia viva (petróleos y carbones), unido sobre todo al hidrógeno, con el que forma hidrocarburos. Combinado con el oxígeno se halla en la atmósfera como dióxido de carbono y en las rocas, formando carbonatos, caliza principalmente. Libre, el carbono es poco abundante, presentándose en dos estados alotrópicos: diamante y grafito.
Otras formas con poca cristalinidad son carbón vegetal, coque y negro de humo. En el diamante, el material más duro que se conoce, cada átomo está unido a otros cuatro en una estructura tridimensional, mientras que el grafito consiste en láminas débilmente unidas de átomos dispuestos en hexágonos. Existen alrededor de 4,5 millones de sustancias y alrededor de 4 millones de ellas presentan en su composición al carbono.
Usos del carbono
El carbono es el cuarto elemento más abundante en el universo. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el carbono, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:
El uso principal de carbono es en forma de hidrocarburos, principalmente gas metano y el petróleo crudo. El petróleo crudo se utiliza para producir gasolina y queroseno a través de su destilación.
La celulosa, un polímero de carbono natural que se encuentra en plantas, se utiliza en la elaboración de algodón, lino y cáñamo.
Los plásticos se fabrican a partir de polímeros sintéticos de carbono.
El grafito, una forma de carbono, se combina con arcilla para hacer el principal componente de los lápices. El grafito se utiliza también como un electrodo en la electrólisis, ya que es inerte (no reacciona con otros productos químicos).
El grafito se utiliza también como lubricante, como pigmento, como un material de moldeo en la fabricación de vidrio y como moderador de neutrones en los reactores nucleares.
El carbón, otra forma de carbono, se utiliza en obras de arte y para asar a la parrilla (por lo general en una barbacoa). El carbón activado (otra forma de carbono) se utiliza como un absorbente o adsorbente en muchos filtros. Estos incluyen máscaras de gas, purificadores de agua y campanas extractoras de cocina. También puede ser utilizada en medicina para eliminar toxinas, gases o venenos del sistema digestivo, por ejemplo en los lavados de estómago.
El diamante es otra forma de carbono que se utilizan en joyería. Los diamantes industriales se utilizan para perforar, cortar o pulir metales y piedra.
El carbono, en forma de coque, se utiliza para reducir el mineral de hierro en el metal de hierro.
Cuando se combina con el silicio, tungsteno, boro y titanio, el carbono forma algunos de los compuestos más duros conocidos. Estos se utilizan como abrasivos en herramientas de corte y esmerilado.
Carbono
Símbolo químico C
Número atómico 6
Grupo IVA
Periodo 2
Aspecto negro (grafito) Incoloro (diamante)
Bloque p
Densidad 2267 kg/m3
Masa atómica 12.0107 u
Electrones por capa 2, 4
Estados de oxidación 4, 2
Óxido ácido débil
Estructura cristalina hexagonal
Estado sólido
Electronegatividad 2,55
Obtención
El carbono se encuentra - frecuentemente muy puro - en la naturaleza, en estado elemental, en las formas alotrópicas diamante y grafito. El material natural más rico en carbono es el carbón (del cual existen algunas variedades).
Grafito: Se encuentra en algunos yacimientos naturales muy puro. Se obtiene artificialmente por descomposición del carburo de silicio en un horno eléctrico.
Diamante: Existen en la naturaleza, en el seno de rocas eruptivas y en el fondo del mar. En la industria se obtiene tratando grafito a 3000 K de temperatura y a una presión entre 125 - 150 katm. Por ser la velocidad de transformación de grafito en diamante muy lenta, se utilizan metales de transición, en trazas, como catalizadores (hierro, níquel, platino).
Carbón de coque: muy rico en carbono, es el producto residual en la destilación de la hulla.
Carbono amorfo: Negro de humo y carbón activo: Son formas del carbono finamente divididas. El primero se prepara por combustión incompleta de sustancias orgánicas; la llama deposita sobre superficies metálicas, frías, partículas muy finas de carbón. El carbón activo se obtiene por descomposición térmica de sustancias orgánicas.
Fullerenos: Estas sustancias se encuentran en el humo de los fuegos y en las estrellas gigantes rojas. Se obtienen, artificialmente, haciendo saltar un arco entre dos electrodos de grafito o sublimando grafito por acción de un láser.
