| Carbono |
Carbono C 6 |  | Historia Abundancia Estructura Propiedades Preparación Usos Isótopos
| Configuración electrónica |
1s 2 2s 2 p 2 |
| Propiedades |
| Podemos encontrar el carbono en tres variedades alotrópicas: diamante, grafito y carbono amorfo que son sólidos con puntos de fusión sumamente altos y son insolubles en todos los disolventes a temperaturas ordinarias. Las propiedades físicas de las tres formas difieren ampliamente a causa de las diferencias en la estructura cristalina. En el diamante, una de las sustancias más duras conocidas, cada átomo se vincula a otros cuatro átomos en una estructura tridimensional. Es incoloro y no conduce la electricidad.
| Los diamantes suelen tener un leve tono amarillento y la presencia de algunas “impurezas” le da unos ligeros tonos rosado, azul, rojo, verde que son muy apreciados en joyería. Los diamantes imperfectos suelen utilizarse en la construcción de herramientas de corte y también para cortar y pulir otras piedras. El diamante, a 800ºC , arde en el oxígeno puro produciendo dióxido de carbono. Resulta posible fabricar diamantes artificiales sometiendo carbón a altas temperarturas y presiones , pero los diamantes así obtenidos son muy pequeños y el coste de producción es excesivamente elevado.
El grafito se encuentra muy difundido en la Naturaleza y estructuralmente consiste en capas planas de átomos organizados hexagonalmente que se unen débilmente unas a otras. Es una sustancia blanda, untuosa, de color negro brillante. El grafito es buen conductor de la corriente eléctrica, resiste a la acción de muchos reactivos químicos y es bastante estable frente al calor. Por todas estas propiedades es utilizado para fabricar electrodos y crisoles así como en algunos procesos de galvanoplastia. Mezclado con arcilla es el principal constituyente de las minas de los lápices. El carbono amorfo se caracteriza por un grado muy bajo de cristalinidad. El carbono amorfo puro puede obtenerse calentando azúcar purificada a 900ºC en ausencia de aire. El punto de fusión del grafito es 3.925ºC y el del diamante 3.823ºC. Las densidades son 2,25 y 3,51 kg/m³ respectivamente. Si se disuelve una pequeña proporción de carbono en el hierro fundido obtenemos el acero. La configuración electrónica del carbono explica sus elevadas posibilidades de combinación consigo mismo y con otros elementos dando lugar a una cantidad tal de compuestos que requieren un estudio específico en lo que llamamos la química del carbono. Su reacción con el hidrógeno a elevada temperatura produce metano: C + 2H2 = CH4 A temperaturas ordinarias el carbono se caracteriza por su baja reactividad. A altas temperaturas reacciona directamente con la mayoría de los metales para formar carburos, y con el oxígeno para formar monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2 ). El carbono en forma de coque se usa para quitar oxígeno a minerales de óxidos metálicos a fin de obtener el metal puro. El carbono también forma compuestos con la mayoría de los elementos no metálicos, aunque algunos de estos, como el tetracloruro de carbono (CCl4 ) deben ser obtenidos indirectamente. En 1.985, los científicos vaporizaron grafito para producir una forma estable de la molécula de carbono que consiste en 60 átomos de carbono en forma esférica, parecida a un balón de fútbol. Fullereno La molécula se llamó buckminsterfullereno o fullereno (abreviado familiarmente como “buckyball”) en honor de R. Buckminster Fuller, su descubridor. La molécula podría ser común en el polvo interestelar. Valores de las Propiedades
Masa Atómica | 12,0107 uma
Punto de Fusión | 3800 K
Punto de Ebullición | 5100 K
Densidad | 3513 kg/m³
Dureza (Mohs) | 0,8 (grafito)
Potencial Normal de Reducción | + 0,52 V CO | C solución ácida
Conductividad Térmica | 1,59 J/m s ºC
Conductividad Eléctrica | 0,7 (mOhm.cm)-1
Calor Específico | 689,70 J/kg ºK
Calor de Vaporización | 355,8 kJ/mol
Calor de Atomización | 717,0 kJ/mol de átomos
Estados de Oxidación | -4, -3, -2, -1, +1, +2, +3 , +4
1ª Energía de Ionización | 1086,4 kJ/mol
2ª Energía de Ionización | 2352,6 kJ/mol
3ª Energía de Ionización | 4620,4 kJ/mol
Afinidad Electrónica | 153,9 kJ/mol
Radio Atómico | 0,914 Å
Radio Covalente | 0,77 Å
Radio Iónico | C-4 = 2,60 Å C+4 = 0,15 Å
Volumen Atómico | 4,58 cm³/mol
Polarizabilidad | 1,8 Å³
Electronegatividad (Pauling) | 2,55
Resumen de Reactividad
Con aire: | Vigorosa; CO2
Con H2O: | No reacciona
Con HCl 6M: | No reacciona
Con HNO3 15M: | Suave; con calor C6(COOH)6
Con NaOH 6M: | No reacciona

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