PROPIEDADES DEL CARBONO

JOHANNA ANGULO3º FIMA

PROPIEDADES

FÍSICAS

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

* 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

*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 sudureza(10 en la escala de Mohs), y punto de fusión elevado : 3 500°C, se empleanpara 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.

CARBONES NATURAL Y ARTIFICIAL

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 yprocesos fermentativos anaeróbicos.Todos ellos tienen estructura amorfa y son: antracita, hulla, lignita, turba.

NATURAL

ARTIFICIALSe 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 poseepropiedades absorbentes de gases. En forma de láminas se utiliza en las máscarasantigás también absorbe sustancias en disolución coloidal y se utiliza para retener el benceno del gas de alumbrado.

*Carbón Animal o de huesos: Se produce en la carbonización de huesos de animalesen 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.

*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.

PROPIEDADES

QUÍMICAS

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.

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*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

*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.

*LA AUTOSATURACIÓN: Esta propiedad se define como la capacidad del átomo decarbono 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

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