El documento proporciona información sobre las propiedades generales del carbono, sus diferentes formas alotrópicas (diamante, grafito y fullereno), cómo se obtiene de forma natural y sintética, y sus aplicaciones más importantes como material de construcción, combustible, refrigerante y en química orgánica e inorgánica.
1. Propiedades generales:
Configuración electrónica:
1s22s22p2
Radio atómico: 77pm
Primera energía de
ionización: 1090 kj/mol
Electronegatividad de
Pauling: 2.5
Afinidad electrónica: 122
kj/mol
Punto de fusión: 3730 °C
(grafito sublima)
Números de oxidación: -
4,+2,+4
Catenación
6 No Metal
C Carbono
12.01
2. Diamante:
Presiones altas y
temperaturas altas.
Enlaces covalentes
sencillos (154nm)
Sustancia mas dura
conocida
Estructura tridimensional.
Grafito:
Estructura bidimensional
Enlaces covalentes
(142nm)
Electrones π
deslocalizados (alta
conductividad)
Blando
4. Fulereno:
Estructura eliptica o
elipsoidal
Anillos de 5 o 6
miembros.
Hollin
Nanotubos de carbono
Carbono impuro:
•Coque
•Fuente de
energía
5. Carbono 12: 98.89%
Carbono 13: 1.10%
Carbono 14: 0.01% (Isotopo radiactivo
τ=5.7x103 años, producción constante)
6. El Carbono en forma de grafito o diamante se
puede extraer de minas.
Obtenciones sintéticas:
Grafito: Proceso Acheson. Se caliente carbono
amorfo y se calienta a 2500°C durante 30 hrs.
Diamante: Se producen a altas
temperaturas(1500-2000 K) y altas presiones
(7 Gpa). Se usa un metal d como catilazador.
Fulerenos: Sublimando grafito por acción de
un láser.
7. La gran química del carbono se debe a:
Capacidad de formación de enlaces igual o mayor a 2
Capacidad del elemento para unirse consigo mismo
Inercia química del compuesto catenado hacia otras
moléculas.
Todo se resume en la catenación, que es la capacidad de formar
cadenas de átomos. Y al enlazamiento múltiple.
8.
9.
10. Carburos: Compuestos binarios de carbono con los elementos
menos electronegativos. (excepto H)
Carburos iónicos: Ión dicarburo(-2), gran reactividad química,
en presencia de agua forman etino.
Carburos Covalentes: No metales con carbono. Los mas
importantes son los de silicio y boro.
Carburos metálicos: Átomos de carbono insertados en la
estructura del metal mismo, tienen que tener un radio átomico
mayor a 130 pm. Llenan los huecos y se llaman carburos
intersticiales.
11. Enlace muy corto parecido a un triple enlace.
Cantidad insuficiente de oxigeno para terminar la
combustión.
Venenoso, afinidad por la hemoglobina 300 veces mayor
que el oxigeno.
Obtención mediante deshidratación de ácido metanoico.
Formación de fosfogeno: Gas venonoso usado en la guerra
o para la formación de policarbonatos.
Producción de sulfuro de carbonilo, fungicida prometedor.
Química Organometalica
12. Utilizado para combatir incendios
Hielo seco
Reacciona con metales como calcio.
Producto químico importante. Refigerante,
25% usado en refrescos.
Obtención en el laboratorio con CaCO3 y HCl
Carbonatación de bebidas
13. Metales alcalinos forman solidos con el ión
bicarbonato
Estalagnitas:
Zarro:
Carbonato es muy basico en disolución
acuosa.
Carbonatos insolubles.
Descomposición por calor.