Carbono
Páginas: 14 (3500 palabras)
Publicado: 18 de noviembre de 2013
QUÍMICA DEL CARBONO
Antiguamente se consideraba que los compuestos orgánicos que formaban los seres vivientes, sólo se podían producir mediante la acción de una Fuerza Vital1; a diferencia de los compuestos inorgánicos, que podían obtenerse en los laboratorios. En 1828 el químico alemán F. Wöhler2, al tratar de preparar cianato de amonio, un compuesto inorgánico, haciendoreaccionar el sulfato de amonio (NH4)2SO4 con cianato de potasio K+CNO– , obtuvo en forma casual una sustancia: la Urea CO(NH2)2.
NH4CNO NH2CONH2
Cianato de amonio Carbodiamida (urea)
La síntesis de la urea apertura el horizonte de nuevas síntesis de compuestos orgánicos a partir de los inorgánicos; es así, que por el año de1850 la hipótesis de una Fuerza Vital presente en todo compuesto orgánico quedaba totalmente desvirtuada.
El análisis de los compuestos orgánicos revela que los elementos constitutivos fundamentales que intervienen en la mayoría de las funciones orgánicas son: C, H, O y N llamados elementos organógenos; así mismo se consideran como elementos secundarios a aquellos que están presentes en algunoscompuestos orgánicos, entre ellos tenemos: Na, Mg, Ca, Fe, S, Br, Cl, etc.
Los compuestos orgánicos contienen esencialmente al elemento carbono; es necesario tener presente que existen compuestos tales como: CO, CO2, H2CO3, sales de CO32, NH4CNO, HCN, etc.; que a pesar de poseer en su estructura al elemento carbono, no están incluidos en esta categoría.
El átomo de carbono
En lanaturaleza existe abundante carbono bajo diferentes formas; en estado de combinación se le encuentra en todos los seres vivos, en el petróleo, grisú, en los carbonatos que forman la corteza terrestre, etc. y como elemento libre, se le puede encontrar en la naturaleza en forma cristalina y pura; estos estados alotrópicos son el diamante y el grafito que poseen estructuras moleculares diferentes enel mismo estado físico; y en forma artificial tenemos a los fullerenos3 y nanotubos, en todos ellos los enlaces entre los átomos de carbono son covalentes.
Carbonos cristalinos:
Diamante
Es una de las formas alotrópicas en las que se presenta el carbono; es una de las sustancias más duras que se conoce (10 en la escala de Mohs) y con una alta conductividad térmica, sin embargo existenalgunos productos artificiales de mayor dureza tales como el carborundo, posee una temperatura de fusión de 3823 ºC, índice de refracción (2,41) y tiene una densidad, Dr = 3,53; es mal conductor de la electricidad y cristaliza en el sistema cúbico, ordinariamente en octaedros.
En el diamante cada átomo de carbono posee una hibridación sp3 es por ello que se enlaza con cuatro átomos de carbonoadoptando una estructura tetraédrica.
Diamante
Grafito
Es otra de las formas alotrópicas del carbono, su estructura cristalina es definida y pertenece al sistema hexagonal bidimensional; cada átomo de carbono posee una hibridación de tipo sp2 por lo cual existe deslocalización de electrones pi, lo que le permite conducir la corriente eléctrica; los planos horizontales estándébilmente unidos, esto hace que el grafito pueda dividirse en delgadas escamas y sea en consecuencia un buen lubricante sólido y aditivo para aceite de motores.
Es de color negro, opaco, blando, su densidad Dr = 2,25; es un buen conductor de la corriente eléctrica por lo que se utiliza como electrodos inertes en pilas o celdas galvánicas; mezclado con arcilla se le utiliza para fabricarlápices y crisoles.
Grafito
Carbones amorfos:
Se les conoce comúnmente como negro, este tipo de carbonos no poseen estructura cristalina definida; bajo esta denominación se hallan muchos de los combustibles utilizados en la industria y en el hogar. El carbono amorfo puede ser natural o artificial.
Carbonos naturales
Son productos naturales de procesos fermentativos anaeróbicos de...
QUÍMICA DEL CARBONO
Antiguamente se consideraba que los compuestos orgánicos que formaban los seres vivientes, sólo se podían producir mediante la acción de una Fuerza Vital1; a diferencia de los compuestos inorgánicos, que podían obtenerse en los laboratorios. En 1828 el químico alemán F. Wöhler2, al tratar de preparar cianato de amonio, un compuesto inorgánico, haciendoreaccionar el sulfato de amonio (NH4)2SO4 con cianato de potasio K+CNO– , obtuvo en forma casual una sustancia: la Urea CO(NH2)2.
NH4CNO NH2CONH2
Cianato de amonio Carbodiamida (urea)
La síntesis de la urea apertura el horizonte de nuevas síntesis de compuestos orgánicos a partir de los inorgánicos; es así, que por el año de1850 la hipótesis de una Fuerza Vital presente en todo compuesto orgánico quedaba totalmente desvirtuada.
El análisis de los compuestos orgánicos revela que los elementos constitutivos fundamentales que intervienen en la mayoría de las funciones orgánicas son: C, H, O y N llamados elementos organógenos; así mismo se consideran como elementos secundarios a aquellos que están presentes en algunoscompuestos orgánicos, entre ellos tenemos: Na, Mg, Ca, Fe, S, Br, Cl, etc.
Los compuestos orgánicos contienen esencialmente al elemento carbono; es necesario tener presente que existen compuestos tales como: CO, CO2, H2CO3, sales de CO32, NH4CNO, HCN, etc.; que a pesar de poseer en su estructura al elemento carbono, no están incluidos en esta categoría.
El átomo de carbono
En lanaturaleza existe abundante carbono bajo diferentes formas; en estado de combinación se le encuentra en todos los seres vivos, en el petróleo, grisú, en los carbonatos que forman la corteza terrestre, etc. y como elemento libre, se le puede encontrar en la naturaleza en forma cristalina y pura; estos estados alotrópicos son el diamante y el grafito que poseen estructuras moleculares diferentes enel mismo estado físico; y en forma artificial tenemos a los fullerenos3 y nanotubos, en todos ellos los enlaces entre los átomos de carbono son covalentes.
Carbonos cristalinos:
Diamante
Es una de las formas alotrópicas en las que se presenta el carbono; es una de las sustancias más duras que se conoce (10 en la escala de Mohs) y con una alta conductividad térmica, sin embargo existenalgunos productos artificiales de mayor dureza tales como el carborundo, posee una temperatura de fusión de 3823 ºC, índice de refracción (2,41) y tiene una densidad, Dr = 3,53; es mal conductor de la electricidad y cristaliza en el sistema cúbico, ordinariamente en octaedros.
En el diamante cada átomo de carbono posee una hibridación sp3 es por ello que se enlaza con cuatro átomos de carbonoadoptando una estructura tetraédrica.
Diamante
Grafito
Es otra de las formas alotrópicas del carbono, su estructura cristalina es definida y pertenece al sistema hexagonal bidimensional; cada átomo de carbono posee una hibridación de tipo sp2 por lo cual existe deslocalización de electrones pi, lo que le permite conducir la corriente eléctrica; los planos horizontales estándébilmente unidos, esto hace que el grafito pueda dividirse en delgadas escamas y sea en consecuencia un buen lubricante sólido y aditivo para aceite de motores.
Es de color negro, opaco, blando, su densidad Dr = 2,25; es un buen conductor de la corriente eléctrica por lo que se utiliza como electrodos inertes en pilas o celdas galvánicas; mezclado con arcilla se le utiliza para fabricarlápices y crisoles.
Grafito
Carbones amorfos:
Se les conoce comúnmente como negro, este tipo de carbonos no poseen estructura cristalina definida; bajo esta denominación se hallan muchos de los combustibles utilizados en la industria y en el hogar. El carbono amorfo puede ser natural o artificial.
Carbonos naturales
Son productos naturales de procesos fermentativos anaeróbicos de...
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