Estructura del carbono

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CARBONO
Estructuras del carbón

Nanotecnología

03/11/2011

Estructuras del carbón
Las estructuras a las que dan lugar las diversas combinaciones de átomos de carbono pueden llegar a ser muynumerosas. En consecuencia, existen una gran variedad materiales de carbón. Los átomos de carbono poseen una estructura electrónica 1s2 2s2 2p2, lo que permite que los orbitales atómicos de losátomos de carbono puedan presentar hibridaciones del tipo: sp, sp2 y sp3, que dan lugar a tres estructuras básicas del carbono: diamante, grafito y carbinos.

Cuando se combinan átomos de carbonocon hibridación sp dan lugar a cadenas de átomos, en las que cada átomo de carbono está unido a otro átomo de carbono por un enlace tripe y a un segundo átomo de carbono por un enlace sencillo. 

Loscarbinos son sólidos de color blanco constituidos por átomos de carbono con hibridación sp. Existen dos posibilidades para esta estructura lineal: poliino y cíclica: policumuleno.

Se han descrito unaserie de variedades impuras denominadas α- y β-carbinos, chaoíta, carbono VI, carbonos VIII-XIII, etc. Algunos de estos sólidos son de origen natural (la chaoíta fue descubierta en el cráter del meteoritoRies, Alemania), y otros fueron sintetizados mediante reacciones tales como la deshidropolicondensación oxidante del acetileno.

El grafito es otra forma alotrópica del elemento carbono,consistente en láminas de átomos de carbono (grafenos) que forman un sistema de anillos condensado plano. Los grafenos se unen entre sí en la dirección del eje z mediante un enlace de tipo metálico de muy bajaenergía.

Dependiendo del apilamiento de las láminas existen dos formas alotrópicas diferentes: el grafito hexagonal, que es la forma termodinámicamente estable en la que la secuencia deapilamiento de las láminas es ABAB; y el grafito romboédrico, que es una forma termodinámicamente inestable, y mucho menos abundante, con una secuencia de apilamiento ABCABC.

La estructura romboédrica se...
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