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APUNTES DE QUÍMICA APLICADA

QUÍMICA APLICADA
QUÍMICA DEL CARBONO
El carbono es el principal elemento que interviene en la química orgánica, es un
elemento ampliamente distribuido en la naturaleza, aunque solo constituye el
0.027% de la corteza terrestre, o sea 0.09% en masa.
Las tres formas de
carbono elemental
existentes en la
naturaleza son:

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Grafito
Diamante
BuckminsterfulerenoGRAFITO.• Sólido, suave, resbaladizo, tiene lustre metálico, conductor de la
electricidad.
• Formado en láminas paralelas de átomos de carbono que se mantienen
unidas por las fuerzas de Lodón en capas hexagonales interconectadas
entre sí.
• Densidad: 2 gr/cm3.
• Químicamente poco reactivo
• Se puede preparar fibras de grafito ligeras.
• Se produce piralizando lentamente fibras orgánicas a unatemperatura
entre 150°C a 300°C para grafitizarlas o sea en for ma amorfa a grafito.
DIAMANTE
• Es el material mas duro que se conoce, es sólido y transparente.
• En el diamante los átomos de carbono forman redes covalentes, cada
átomo está unido a otros cuatro en una estructura tridimensional.
• Densidad: 3.51 gr/cm3
• A temperaturas altas (1x105 atm. Y 300°C) el grafito se convierte en
diamante. Cada añose sintetizan 3x104 kg de diamante grado industrial
que sirve para cortes en molienda y pulimentos.
• Tiene propiedades alisotropicas.
• No es un conductor de la electricidad.
• Tiene mayor conductividad térmica (entre 4 veces la del cobre o la plata).
• Tiene propiedades ópticas y acústicas en forma excepcional.
BUCKMINSTERFULERENO
En 1985 científicos volatizaron el grafito para producir unaforma estable de
molécula de carbono consistente en 60 átomos de carbono dispuestos en una
forma esférica desigual parecida a un balón de fútbol. La molécula recibió el
nombre de Buckminsterfulereno (“pelota de Bucky”) en honor a R. Buckminster
Fuller.

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FORMAS MICROCRISTALINAS O AMORFAS DE GRAFITO
HUMO NEGRO
Se forma cuando se calientan hidrocarburos como el metano conuna provisión
muy limitada de oxigeno.
CH4 (gas) + O2 (gas)

C(gas) + 2H2O (vapor)

Se usa como pigmento en tintas negras y en la manufactura de neumáticos para
automóvil.
CARBON VEGETAL
Se forma secando la madera y quemando en aumento de aire y presenta una
estructura abierta que le da una enorme superficie con unidad de masa.
CARBON ACTIVADO
Es una forma pulverizada que se limpia porcalentamiento de vapor. Se usa en
filtros para eliminar malos olores del aire e impurezas coloridas.
EN FORMA COMBINADA
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Existe principalmente en forma de carbonatos (CO3).
Como caliza (CaCO3).
Magnesia (MgCO3).
Como CO y CO2 en la atmósfera.
Carbón impuro en la hulla, antracita, lignito, turba y coque.
En el petróleo, gas natural, en organismos vivos animal y vegetal.

PROPIEDADES FÍSICAS DELCARBONO
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Estructura cristalina: hexagonal
Estructura electrónica: [He] 2s2 2p2
Pertenece a la familia IV A
No. Atómico z =6
Masa atómica 12.011

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# Oxidación ± 4 + 2
Electronegatividad 2.5
Punto de fusión 3727 °C
Punto de ebullición 4230 °C

Carbono 12
Presenta una masa atómica de 12 y sirve como patrón de una unidad de masa
atómica que se define como una masa exacta a igual a 1de la masa del
12
carbono 12.
El carbón es un sólido natural café oscuro o negro que se usa como combustible y
se forma de plantas fósiles y esta constituido de carbono amorfo y carbono
cristalino.

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PROPIEDADES QUÍMICAS DEL CARBONO
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Se une consigo mismo y con otros elementos particularmente la unión
carbono-hidrogeno, sobre todo en la química orgánica con unaunión
covalente (No hay cesión de electrones, se comparten).
Tiene la capacidad de formar cadenas muy estables de átomos de carbono
entre si con uniones simples, dobles o triples, por lo que se deriva la
posibilidad de un enorme número de compuestos orgánicos.
Se combina con los metales dando Carburos.

Por ejemplo:
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C + Ca

CCa2

Carburo de Calcio

Con los halógenos solamente lo ataca el...