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CARBONO
El carbón (del latín carbo -ōnis, "carbón") fue descubierto en la prehistoria y ya era conocido en la antigüedad en la que se manufacturaba mediante la combustión incompleta de materiales orgánicos. El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza endistintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante respectivamente. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre. Los primeros compuestos de carbono seidentificaron en la materia viva a principios del siglo XIX, y por ello el estudio de los compuestos de carbono se llamó química orgánica.
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS:
Físicas:
Estado de la materia: Sólido (no magnético)
Punto de fusión: 3823 K (diamante), 3800 K (grafito)
Punto de ebullición: 5100 K (grafito)
Entalpía de vaporización: 711 kJ/mol (grafito; sublima)
Entalpía de fusión: 105kJ/mol (grafito) (sublima)
Químicas:
Número atómico: 6
Valencia: 2,+4,-4
Estado de oxidación: +4
Electronegatividad: 2,5
Configuración electrónica: 1s22s22p2
Primer potencial de ionización (eV) 11,34
Masa atómica (g/mol) 12,01115
Densidad (g/ml) 2,26


ESTADOS ALOTROPICOS:
Se conocen cinco formas alotrópicas del carbono, además del amorfo: grafito, diamante, fullerenos ynanotubos.
El 22 de marzo de 2004 se anunció el descubrimiento de una quinta forma alotrópica, nanoespumas. Cada cúmulo es de aproximadamente 6 nm de ancho, y consiste de aproximadamente 4000 átomos de carbono, unidos en hojas similares a las del grafito
Amorfa
La forma amorfa es esencialmente grafito, pero que no llega a adoptar una estructura cristalina macroscópica. Esta es la forma presente en lamayoría de los carbones y en el hollín.
Grafito
A presión normal, el carbono adopta la forma del grafito, en la que cada átomo está unido a otros tres en un plano compuesto de celdas hexagonales.
Las dos formas de grafito conocidas alfa (hexagonal) y beta (romboédrica) tienen propiedades físicas idénticas. Los grafitos naturales contienen más del 30% de la forma beta, mientras que el grafitosintético contiene únicamente la forma alfa. La forma alfa puede transformarse en beta mediante procedimientos mecánicos, y ésta recristalizar en forma alfa al calentarse por encima de 1000 ºC.
El grafito es conductor de la electricidad, propiedad que permite su uso en procesos de electroerosión. El material es blando y las diferentes capas, a menudo separadas por átomos intercalados, hacen quefácilmente unas deslicen respecto de otras, lo que le da utilidad como lubricante.
Diamante
A muy altas presiones, el carbono adopta la forma del diamante, en el cual cada átomo está unido a otros cuatro átomos de carbono, como en los hidrocarburos. El diamante presenta la misma estructura cúbica que el silicio y el germanio y, gracias a la resistencia del enlace químico carbono-carbono, es,junto con el nitruro de boro, la sustancia más dura conocida. La transición a grafito a temperatura ambiente es tan lenta que es indetectable. Bajo ciertas condiciones, el carbono cristaliza como lonsdaleíta, una forma similar al diamante pero hexagonal.
Fullerenos
Los fullerenos tienen una estructura similar al grafito, pero el empaquetamiento hexagonal se combina con pentágonos (y, en ciertoscasos, heptágonos), lo que curva los planos y permite la aparición de estructuras de forma esférica, elipsoidal o cilíndrica. El constituido por 60 átomos de carbono, que presenta una estructura tridimensional y topología similar a un balón de fútbol, es especialmente estable. Los fullerenos en general, y los derivados del de 60 átomos en particular, son objeto de intensa investigación en química...