Alótropos de carbono

Alótropos de Carbono
La palabra alótropo se refiere de tipo diferente o de tipo alterno, en otras palabras es la capacidad de los elementos de existir en varios estados físicas dependiendo de las condiciones y modos en los que se han formado, estos diferentes estados de los elementos tienen diferentes propiedades tanto físicas como químicas por la divergencia de sus estructuras, es por eso quese le pueden dar varias aplicaciones. Los alótropos son por lo general diferentes debido a distintas formas de cristal, a una carencia de forma de cristal o por las uniones de más de un átomo de un elemento. Es así como se llegaron a conocer más de 40 formas del carbono, para los cuales se los llamó alótropos de carbono. (1)
El grafeno es una forma alotrópica del carbono se constituye de celdashexagonales, antes de una celda pentagonal, el plano se arruga en forma cónica, la presencia de 12 de estos formaría un fullereno, la hibridación de cada uno de sus átomos es sp2. En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 1,42 Å, así se constituye como el componente básico de las estructuras de los demás elementos grafíticos, el solapamiento de los átomos decarbono es lateral, por lo tanto forma orbitales moleculares pi. El grafeno tiene conductividad térmica y eléctrica, alta elasticidad y dureza, soporta la radiación ionizante, es ligero. (3)
El ejemplo más claro de un alótropo de carbono es el grafito, la forma más estable que el carbono puede formar, está formado por un extenso sistema políciclico de anillos de benceno fusionados que se disponenen capas, en este compuesto el carbono presenta una hibridación sp2 y está formado por tres enlaces covalentes en el mismo plano formando un ángulo de 120 grados con una estructura hexagonal. (2) El enlace covalente entre los átomos de una capa es extremadamente fuerte, sin embargo las uniones entre las diferentes capas se realizan por fuerzas interacciones entre los orbitales Π (pi), y sonmucho más débiles. El grafito es un buen conductor eléctrico, y puede ser usado, como material en los electrodos de una lámpara de arco eléctrico, esto sucede gracias a que tiene electrones pi deslocalizados lo que quiere decir que los electrones tienen libertad de movimiento, su conductividad aumenta a medida que aumenta la temperatura por lo que es usado en termoquímica para definir el calor deformación de los compuestos de carbono al poder comportarse como un conductor semimetálico. (3)

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Otro modelo de alótropo de carbono es el diamante, el cual es la segunda forma más estable del carbono, se presenta como una estructura cristalina del carbono cuya estructura está basada en una red cúbica centrada en las caras, la característica principal de esta estructura es el enlace tetraédrico,en el cual el carbono se encuentra enlazado por cuatro átomos unidos mediante cuatro enlaces sigma, uno por cada enlace covalente con cada átomo de la red cristalina, los cuales son enlaces extremadamente fuertes. La estructura del diamante por dentro es relativamente vacío la máxima proporción de espacio ocupado por esferas sólidas es 0,34, lo cual representa un 46% del espacio ocupado por lasestructuras. Se forman o presentan cadenas de carbono en 3 dimensiones, siempre unidos por enlaces fuertes como lo son los covalentes, he ahí la raíz de las propiedades de este material, solubilidad, y en particular, el diamante tiene la más alta dureza y conductividad térmica de todos los materiales. Estas propiedades determinan que la aplicación industrial principal del diamante sea enherramientas de corte y de pulido. Otra propiedad que se le atribuye es referente a la óptica por su estructura cristalina rígida y se lo utiliza para la difracción de la luz. (4)

La Lonsdaleíta es otro compuesto que se lo considera otro alótropo del carbono el cual se lo encontró en meteoritos, es de forma semejante al diamante, mas aun la geometría de este compuesto es de forma hexagonal, se lo...