Quimica del carbono

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Los elementos químicos existentes en la naturaleza son 92 y pueden presentarse en estado gaseoso, líquido o sólido. De su unión está formada toda la materia que observamos en el Universo.
Algunos elementos químicos son por ejemplo: el hidrógeno, el helio, el oxígeno, el hierro y el carbono
Algunos consideran al carbono la estructura fundamental de la vida, ya que es un elemento muy energéticoque proporciona grandes cantidades de energía a los seres que la consumen. En conclusión, el carbono es un elemento de gran presencia en la naturaleza y de gran ayuda para los seres vivos.
El carbono, elemento principal de las biomoléculas, se encuentra presente en la atmósfera como dióxido de carbono, en la hidrosfera como bicarbonato e ion carbonato, y en la litosfera en forma de rocascarbonatadas, carbón o petróleo. Mediante la fotosíntesis o la quimiosíntesis, los productores primarios incorporan el carbono de la atmósfera y la hidrosfera en forma de dióxido de carbono y lo integran en sus tejidos. A través de la cadena trófica marina y terrestre, los consumidores se alimentan de los productores y el carbono pasa a formar parte de todos los organismos vivos, que lo devuelven a laatmósfera con su respiración, o al subsuelo en forma de excrementos, o, tras su descompisición, generando rocas carbonatadas. La actividad volcánica y la utilización por el hombre de combustibles fósiles, como petróleo o carbón, devuelven también una gran cantidad de dióxido de carbono a la atmósfera.

Aplicaciones

El principal uso industrial del carbono es como componente de hidrocarburos,especialmente los combustibles fósiles (petróleo y gas natural). Del primero se obtienen, por destilación en las refinerías, gasolinas, keroseno y aceites, siendo además la materia prima empleada en la obtención de plásticos. El segundo se está imponiendo como fuente de energía por su combustión más limpia. Otros usos son:

• El isótopo carbono-14, descubierto el 27 de febrero de 1940, se usa enla datación radiométrica.
• El grafito se combina con arcilla para fabricar las minas de los lápices. Además se utiliza como aditivo en lubricantes. Las pinturas anti-radar utilizadas en el camuflaje de vehículos y aviones militares están basadas igualmente en el grafito, intercalando otros compuestos químicos entre sus capas. Es negro y blando. Sus átomos están distribuidos en capas paralelasmuy separadas entre sí. Se forma a menos presión que el diamante. Aunque parezca difícil de creer, un diamante y la mina de un lapicero tienen la misma composición química: carbono.
• El diamante Es transparente y muy duro. En su formación, cada átomo de carbono está unido de forma compacta a otros cuatro átomos. Se originan con temperaturas y presiones altas en el interior de la tierra. Seemplea para la construcción de joyas y como material de corte aprovechando su dureza.
• Como elemento de aleación principal de los aceros.
• En varillas de protección de reactores nucleares.
• Las pastillas de carbón se emplean en medicina para absorber las toxinas del sistema digestivo y como remedio de la flatulencia.
• El carbón activado se emplea en sistemas de filtrado ypurificación de agua.
• El carbón amorfo ("hollín") se añade a la goma para mejorar sus propiedades mecánicas. Además se emplea en la formación de electrodos (p. ej. de las baterías). Obtenido por sublimación del grafito, es fuente de los fulerenos que pueden ser extraídos con disolventes orgánicos.
• Las fibras de carbón (obtenido generalmente por termólisis de fibras de poliacrilato) seañaden a resinas de poliéster, donde mejoran mucho la resistencia mecánica sin aumentar el peso, obteniéndose los materiales denominados fibras de carbono.
• Las propiedades químicas y estructurales de los fulerenos, en la forma de nanotubos, prometen usos futuros en el incipiente campo de la nanotecnología.

En el planeta Tierra, el carbono circula a través de los océanos, de la...
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