Isotopos del Carbono

ISOTOPOS DEL CARBONO
Se le llaman isótopos de un determinado elemento químico a cada una de las variantes que puede existir de un átomo de dicho elemento. La diferencia entre átomos isotópicos, radica en el número de neutrones que se encuentran en el núcleo. El número de protones es siempre el mismo, ya que el número de protones es lo que determina de qué elemento químico estamos hablando. Encambio, el número de neutrones puede variar, dando lugar así a los distintos isótopos de cada elemento.
En la naturaleza, podemos encontrar varios isótopos de carbono. Los más frecuentes son el carbono 12, el carbono 13 y el carbono 14. Estos números indican el número másico para cada isótopo. El número atómico es siempre el mismo, ya que todos estos isótopos tienen 6 protones, y lo que varíaentonces en cada uno de ellos es la cantidad de neutrones presentes en el núcleo: seis, siete y ocho, respectivamente.
Las propiedades químicas de cada uno de estos isótopos de carbono son similares. Casi la totalidad del dióxido de carbono presente en la atmósfera, está formado por carbono 12. Sin embargo, una pequeña fracción de estas moléculas está formada con carbono 13, y una porción aún menortiene como componente un átomo de carbono 14. Este último isótopo es radiactivo e inestable, y sus propiedades se han aplicado en la determinación de la edad de algunos fósiles.
1. Carbono 12
El carbono-12 es el más abundante de los dos isótopos estables del elemento carbono, representando el 98,89% de todo el carbono terrestre. Está conformado por 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones. Suabundancia es debido al proceso de triple-alfa por la que se crea en estrellas.
Carbono-12 es de particular importancia, ya que se utiliza como el estándar a partir de la cual se miden las masas atómicas de todos los nucleidos: su número de masa es 12 por definición.
2. Carbono 13
El carbono-13 (13C) es un isótopo estable natural del carbono y uno de los isótopos ambientales, ya que forma parte enuna proporción del 1,1 % de todo el carbono natural de la Tierra.
Un espectrograma de masa de un compuesto orgánico usualmente contendrá un pequeño pico de una unidad de masa más grande que el aparente pico molecular del ion (M). Esto se conoce como el pico M+1 y se origina debido a la presencia de átomos 13C. Una molécula conteniendo un átomo de carbono se esperará que tenga un pico M+1 deaproximadamente 1,1% del tamaño del pico M como ese 1,1% de átomos de carbono serán 13C más que 12C. Similarmente una molécula con dos átomos de carbono tendrá un pico M+1 de aproximadamente 2,2% del tamaño del pico M, siendo doble por la completa probabilidad que la molécula contenga un átomo 13C.
Los compuestos enriquecidos de 13C se usan en estudios de procesos metabólicos por medio de laespectrometría de masas. Tales compuestos son seguros debido a que no son radioactivos. Además, el 13C se usa para cuantificar proteínas (proteómica cuantitativa). Otra importante aplicación es marcar isótopos estables con aminoácidos en cultivo de células.
3. Carbono 14
El carbono-14, 14C o radiocarbono, es un isótopo radioactivo del carbono, descubierto el 27 de febrero de 1940 por Martin Kamen y SamRuben. Su núcleo contiene 6 protones y 8 neutrones. Willard Libby determinó un valor para el periodo de semidesintegración o semivida de este isótopo: 5568 años. Determinaciones posteriores en Cambridge produjeron un valor de 5730 años. Debido a su presencia en todos los materiales orgánicos, el carbono-14 se emplea en la datación de especímenes orgánicos.
Las plantas, cuando hacen la fotosíntesis,fijan en su interior carbono, y en él se incluye el isótopo llamado carbono 14.
A lo largo de toda su vida, las plantas fijan carbono 14, y lo hacen hasta el momento en que mueren. A partir de su muerte, comienza el proceso de fosilización y, en él, empieza el proceso inverso: el carbono 14 empieza a transformarse de nuevo en nitrógeno.
Midiendo la cantidad de carbono 14 y de nitrógeno que...