El documento describe las propiedades del carbono. El carbono forma más compuestos que cualquier otro elemento y existe en varias formas alotrópicas como grafito, diamante, fulerenos y nanotubos. El grafito es blando y conductor mientras que el diamante es extremadamente duro. El carbono también se encuentra de forma natural como carbón o de forma artificial como coque o carbón vegetal. Las propiedades importantes del carbono incluyen su covalencia, tetravalencia, hibridación y autosaturación.
3. El carbono es un elemento único en la química porque forma un número de
compuestos mayor que la suma total de todos los otros elementos combinados.
Se conocen cinco formas alotrópicas del carbono, además del amorfo: grafito,
diamante, fulerenos, nanotubos , carbinos y nanoespumas
4. * El grafito es blando de color gris, punto de fusión elevado, buen conductor de la
electricidad y posee brillo metálico.
Debido a que la unión entre los diversos planos es débil, el grafito es una masa blanda lo
que permite a las capas adyacentes deslizarse una sobre otra ello hace que el grafito sea
un buen lubricante.
El punto de fusión elevado se explica por el fuerte enlace existente entre los átomos del
mismo plano lo que motiva que se precise elevada energía para desordenarlos. La
conductividad eléctrica y brillo metálico se explican por el cuarto electrón semisuelto
que puede saltar de un átomo a otro . Se utiliza como electrodos inertes en pilas o
celdas galvánicas
5. *El diamante tiene características ópticas destacables. Debido a su estructura
cristalina extremadamente rígida, puede ser contaminada por pocos tipos de
impurezas, como el boro y el nitrógeno.
*Los diamantes naturales se forman en lugares donde el carbono ha sido sometido a
grandes presiones y altas temperaturas.
*El diamante presenta diversas variedades, conocido por su
dureza(10 en la escala de Mohs), y punto de fusión elevado : 3 500°C, se emplean
para cortar metales en la cuchilla de los tornos, taladros, etc. y diamantes
transparentes que se emplean como piedras preciosas de gran valor monetario; es
mal conductor de la electricidad.
7. NATURAL
Los carbones que se encuentran en la naturaleza proceden de procesos de
carbonización de vegetales que quedaron enterrados al producirse cataclismo siendo
sometidos en estas condiciones a presiones y temperaturas elevadas y
procesos fermentativos anaeróbicos.
Todos ellos tienen estructura amorfa y son: antracita, hulla, lignita, turba.
8. ARTIFICIAL
Se obtiene por la intervención del hombre.
*Carbón de Coke: Es una de las materias básicas en el proceso de obtención de hierro
queda como residuo sólido en la destilación de la hulla en ausencia de aire.
*Carbón Vegetal: De la combustión de la materia es muy poroso por lo cual posee
propiedades absorbentes de gases. En forma de láminas se utiliza en las máscaras
antigás también absorbe sustancias en disolución coloidal y se utiliza para retener el
benceno del gas de alumbrado.
9. *Carbón Animal o de huesos: Se produce en la carbonización de huesos de animales
en ausencia de aire. Esta constituido de fosfato de calcio con 10% C , tiene gran poder
absorbente y se emplea para decolorar disoluciones por ebullición en pequeñas porciones.
10. *Negro de humo: También llamado hollín se obtiene por la combustión incompleta de
sustancias orgánicas ; es deficiente la cantidad de oxigeno por lo que en la industria se
obtiene el negro de humo mediante la combustión incompleta del gas natural que
contiene metano. El negro de humo se emplea en la fabricación de tinta china cintas
para máquina de escribir ,etc.
*Carbón de Retorta: Es el carbón que queda incrustado en las paredes de las retortas de
material refractario donde se realiza la destilación de la hulla; es un carbón muy duro
conductor del calor y la electricidad que se usa para construir electrodos de aparatos
eléctricos.
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12. LA COVALENCIA: Esta propiedad consiste en que los 4 orbitales híbridos son de igual
intensidad de energía y por lo tanto sus 4 enlaces del carbono son iguales y de igual clase.
Esto significa que el carbono ejerce la misma fuerza de unión por sus 4 enlaces , un buen
ejemplo seria el del metano.
En el metano los 4 hidrógenos son atraídos por el carbono con la misma fuerza ya que sus 4
enlaces son de la misma clase.
.
13. *LA TETRAVALENCIA: En 1857 postulo Friedrich Kekulé la tetravalencia en su teoría
estructural ,dicha propiedad del átomo de carbono como dice Mourey, es la guía más
segura en la edificación de la química orgánica por lo tanto se acepta que el carbono se
manifiesta siempre como tetravalente y sus enlaces son covalentes e iguales entre si.
El carbono en el estado basal tiene dos electrones en el subnivel 2s y dos electrones en el
subnivel 2p.
De acuerdo a la configuración electrónica que describimos deberíamos esperar que el
carbono se comporte como divalente puesto que tiene 2 orbitales o electrones sin aparear
14. *LA HIBRIDACIÓN: Es la función de orbitales de diferentes energías del mismo nivel
pero de diferente subnivel , resultando orbitales de energía constante y de igual forma:
por ejemplo. la configuración electrónica del boro debido a sus conglomerados
atómicos tiende a excitarse y como consecuencia se obtiene el fenómeno de
hibridación. debido al traslado de un electrón 2s al reempleo 2p luego de esto se origina
un reacomodo energético formando 3 orbitales híbridos sp² quedando un orbital 2p
puro.
15.
16. *LA AUTOSATURACIÓN: Esta propiedad se define como la capacidad del átomo de
carbono para compartir sus electrones de valencia consigo mismo formando cadenas
carbonadas , esta propiedad es fundamental en el carbono y lo diferencia de los demás
elementos químicos . Al compartir sus electrones con otros átomos de carbono puede
originar enlaces simples , dobles, o triples de tal manera que cada enlace representa un
par covalente y comparten dos y tres pares de electrones
