Carbono

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2018

El Carbono es un Elemento Químico de Número Atómico 6 y símbolo C. En la Tabla Periódica, encabeza el grupo IVA, llamado también Familia del Carbono.

Historia del Carbono

Las razas prehistóricas conocieron el Carbono en sus formas de Carbón Vegetal y negro de humo. Los primitivos egipcios hacían carbón de leña de modo muy parecido al actual, calentando madera tapada con barro para aislarla del aire.

La más preciosa de todas las formas del Carbono, el Diamante, se menciona en el Viejo Testamento y en antiguos documentos hindúes.

El Grafito se empleó en tiempos remotos para escribir. Ya en 1704, Sir Isaac Newton predijo que el diamante debía de ser combustible, y en 1772 Lavoisier quemó un Diamante en Oxigeno y demostró que se había formado Dióxido de Carbono. En 1797, el químico inglés Smithson Tennant dejó probado que el Diamante es Carbono puro.

Estado Natural del Carbono

El Carbono elemental se presenta en dos formas alotrópicas: dos modificaciones cristalinas, Diamante y Grafito, y Carbono amorfo, que se encuentra en las diversas variedades del carbón de hulla. Examinando este último con rayos X, se ve que está formado por diminutos cristales de grafito, dispuestos de manera que le dan la apariencia de una masa porosa.

El Carbono se encuentra combinado en los gases naturales, aceites minerales, caliza, magnesita y dolomita, y en los animales y plantas.

Diamante: Esta variedad de Carbono se halla en forma de Cristales transparentes, pertenecientes al sistema regular y parecidos a octaedros. Muchos diamantes naturales tienen aspecto de simples pedruscos. Los diamantes suelen tener un ligero tono amarillo. Las piedras incoloras o claras como el agua, y las de matices especiales, rosado, azul, rojo o verde, son muy apreciadas. Para fines ornamentales se talla la piedra natural, dándole nuevas caras (facetas) según determinados patrones, a fin de lograr la máxima reflexión y refracción de la luz desde el interior de la gema terminada.

El Diamante es la sustancia más dura que se conoce. Los diamantes imperfectos, piedras grises o negras, denominados diamantes negros, borts o carbonados, no tienen valor como piedras preciosas, pero sirven para barrenar rocas y para labrar y pulir otras piedras finas.

Diamante

Grafito: Esta modificación del Carbono se encuentra muy difundida en la Naturaleza. Hay grandes yacimientos de grafito en Siberia, Estados Unidos y Canadá. Es una sustancia negra brillante, blanda y untuosa al tacto, que se presenta en escamas o láminas cristalinas, levemente adheridas entre si y que resbalan unas sobre otras. Conduce bien la corriente eléctrica y resiste a la acción del calor y de muchos reactivos químicos. Por resbalar muy bien las laminitas cristalinas, el grafito en polvo fino constituye un buen lubricante. También se emplea como lubricante en suspensión en agua (aquadag) y en aceite (gredag).

Frotándolo sobre papel, el grafito deja una marca negra. Lo mismo le ocurre al Plomo, y hubo época en que se creyó que el grafito lo contenía, por lo que se llamó Plomo negro o Plombagina. La barrita de un lápiz negro consta principalmente de arcilla y grafito, y su dureza depende de la proporción y calidad de la arcilla.

Grafito

Hulla y Cok: La hulla es la materia vegetal fósil que se desarrolló durante el periodo carbonífero y quedó enterrada bajo agua y yacimientos térreos que la protegieron de la putrefacción. Se produjo una descomposición lenta, resultado de la cual es la formación de Turba, primera etapa de la metamorfosis del tejido vegetal en carbón.

Durante las fases sucesivas de la metamorfosis, el contenido en Carbono aumenta del 40% en la madera original al 60% en la Turba, 70% en el Lignito, 78% en la Hulla Bituminosa, 83% en la Hulla Semibituminosa, y por último, a un 90% en la Antracita.

En ningún caso se produce Carbono puro, pues la materia mineral (ceniza) permanece en el depósito residual de carbón.

Antracita con 90% Carbono

Carbón Vegetal: La clase de Carbón conocida como Carbón Vegetal se obtiene por destilación seca de la madera. Los vapores desprendidos en el curso del proceso contienen ácido acético, alcohol metílico, acetona, cresol y otros productos valiosos, que se recuperan. El carbón vegetal es muy poroso, y por eso flota en el agua. Su peso específico es de 1.5 aproximado. El carbón de madera es químicamente inerte, resiste a la acción del aire y de la humedad.

Es adsorbente. Esta propiedad es selectiva: el carbón vegetal adsorbe la materia colorante del azúcar no refinado, pero no el mismo azúcar.

Carbón animal: Cuando los huesos se someten a la destilación seca, se obtiene un residuo negro, que contiene aproximadamente un 10% de Carbono muy finamente dividido entre los poros de Fosfato Cálcico. Esta variedad de carbón, llamada Carbón Animal o Carbón de Huesos (negro animal) se prefiere al vegetal como adsorbente para separar la materia coloidal colorante de las disoluciones de azúcar.

Negro de Humo: La variedad de carbón conocida como negro de humo se obtiene al quemar el gas natural con una cantidad limitada de aire, de modo que produzca la máxima cantidad de humo. El gas se quema debajo de una placa de hierro giratoria y refrigerada con agua, de la que se rasca el hollín depositado.

El Negro de humo es una de las variedades más puras de carbón amorfo, con un 98.6% de Carbono, y un 1.4% de Hidrógeno. Se usa para fabricar tinta de imprenta, betunes, pinturas y esmaltes negros, y objetos de caucho.

Propiedades Generales del Carbono

Su Masa Atómica es de 12.011 g/mol. Tiene una Densidad de 2267 Kg/m3.

El Punto de Fusión depende de la forma alotrópica de que se trate. Para el Diamante es a 3550°C. Para el Grafito es a 3527°C.

El mismo caso ocurre para el Punto de Ebullición, que sólo se conoce para el Grafito, a 4827°C.

El Carbono tiene una Conductividad Eléctrica de 61000 S/m (Siemens cada metro), y una Conductividad Térmica de 129 W/(K*m) (Watts cada Kelvin-metro).

El Carbono es el elemento precursor de toda la Química Orgánica, ya que es capaz de formar enlaces covalentes con átomos de sí mismo, formando una gran variedad de compuestos y combinaciones en cadena.

Ejemplos de Compuestos del Carbono

Monóxido de Carbono (CO)

Dióxido de Carbono (CO2)

Oxalato de Sodio (Na2C2O4)

Carbonato de Magnesio (MgCO3)

Carbonato de Potasio (K2CO3)

Carbonato de Calcio (CaCO3)

Carbonato de Sodio (Na2CO3)

Metano (CH4)

Etano (C2H6)

Propano (C3H8)

Butano (C4H10)

Pentano (C5H12)

Hexano (C6H14)

Heptano (C7H16)

Glucosa (C6H12O6)

Etanol (C2H5OH)

Sacarosa (C12H22O11)

Carburo de Calcio (CaC2)

Citado APA: (A. 2013,05. Carbono. Revista Ejemplode.com. Obtenido 05, 2013, de http://www.ejemplode.com/38-quimica/2975-carbono.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2018

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