Carbón latino carbo -onis carbón

Entre las variedades alotrópicas de carbono, solo las variedades cristalizadas, las diamante y el grafito, que son carbono bastante puro. También se pueden mencionar los fullerenos, formas de carbono recientemente descubiertas que han sido objeto de numerosos estudios. El carbono amorfo se encuentra tanto en carbones naturales como artificiales. El dióxido de carbono existe en el aire, el agua y los carbonatos del suelo. A las combinaciones con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno que entran en la constitución de organismos animales y vegetales, se le ha dado el nombre de «química orgánica» al estudio de los compuestos de carbono, aunque es posible obtenerlos por síntesis. los carbones de tierra (antracita, hulla, lignito) proceden de la descomposición de materia vegetal enterrada en antiguos períodos geológicos. Carbones artificiales (coque, negro de acetileno, negro de carbón, carbón vegetal, negro animal, etc.) se pueden obtener descomponiendo por calor, lejos del aire, sustancias orgánicas.

Propiedades físicas

En el diamante, los átomos de carbono están dispuestos tetraédricos y equidistantes entre sí, lo que le da al cristal una gran dureza. En el grafito, los átomos están dispuestos en capas, donde forman una red hexagonal regular. El carbón se utiliza por sus propiedades conductoras (grafito o electrodos de carbón aglomerado), colorantes (pinturas y tintas a base de negro de carbón) o absorbentes (carbón vegetal activado). Las fibras de carbono, de muy alta resistencia mecánica, se utilizan en la constitución de materiales compuestos. Insoluble en todos los disolventes habituales, el carbono se disuelve solo en unos pocos metales fundidos, en particular el hierro.

Finalmente, un elemento ligero que absorbe pequeños neutrones lentos, el carbono se utiliza como reflector de neutrones y como moderador en reactores nucleares; se utiliza en forma de grafito.

Propiedades químicas

Dando lugar a una gran diversidad de reacciones químicas, el carbono generalmente tiene la valencia 4. Para representar las fórmulas de compuestos orgánicos saturados, se supone que el átomo de carbono está en el centro de un tetraedro regular cuyos vértices están ocupados por 4 átomos o 4 radicales univalentes. (→ estereoquímica.)

El hidrógeno reacciona con el carbono para producir hidrocarburos, muchos de los cuales se han producido por síntesis. los tetracloruro de carbono CCl₄, obtenido a partir de disulfuro de carbono, se utiliza ampliamente como disolvente de sustancias grasas y conduce, por la acción del flúor, a freones. LOS’oxicloruro de carbono Dónde fosgeno COCl₂, obtenido por la acción directa del cloro sobre el monóxido de carbono, es muy utilizado en síntesis orgánica.

El carbón se quema desprendiendo dióxido de carbono, según sea el caso. CO₂o monóxido de carbono CO. El azufre reacciona para formar disulfuro de carbono. CS₂, un líquido incoloro muy volátil utilizado como disolvente y en la fabricación de viscosa. El nitrógeno da lugar al cianuro. El silicio y el boro dan carburos de SiC muy duros (abrasivos) y B₆VS. El carbono se combina con una gran cantidad de metales (carburo de hierro Fe₃VS es un componente de las fuentes; carburo de calcio CaC₂se utiliza para preparar acetileno). A alta temperatura, el carbono reduce el vapor de agua, la mayoría de óxidos no metálicos y óxidos metálicos, aislando así estos cuerpos, lo que explica su uso en metalurgia.

Compuestos oxigenados

los monóxido de carbono, CO, descubierto por Priestley en 1799, es un gas incoloro e inodoro con una densidad de 0,97. Es muy difícil de reducir a carbono, pero reacciona fácilmente con el hidrógeno en presencia de catalizadores, dando, según sea el caso, metano, metanol o mezclas de hidrocarburos. Arde con mucho calor y forma una mezcla explosiva con el aire. Reduce muchos óxidos y se combina con muchos iones metálicos o metales de transición para dar carbonilos metálicos. Debido a que evita que la hemoglobina desempeñe su papel de portadora de oxígeno y dióxido de carbono, es un veneno formidable (asfixia por mal funcionamiento de los hogares). En la industria, se prepara por oxidación de carbono en aire o agua, seguida de licuefacción fraccionada.

Dióxido de carbono Dónde dióxido de carbono → carbónico.

El ciclo del carbono

Es un ciclo biosférico, durante el cual el carbono en combinación orgánica se transmite de un ser vivo a otro a lo largo de las cadenas alimenticias, luego regresa a la atmósfera en forma de dióxido de carbono, que las plantas verdes incorporan nuevamente por fotosíntesis en compuestos orgánicos.

En general Ciclo del carbono, que tiene lugar en tierra y en agua, hay que sumar dos ciclos mucho más lentos que implican un paso por el interior de la Tierra (litosfera).

1 ° El ciclo de la piedra caliza, o carbonato de calcio, resultante, por ejemplo, del entierro de conchas de moluscos y que solo la actividad volcánica puede descomponerse liberando CO₂ atmosférico después de un tiempo inmenso;

2 ° el ciclo del carbón y del petróleo, cuya combustión por el hombre también enriquece la atmósfera con CO₂. Hoy en día, todas las plantas verdes no utilizan todo el carbono así liberado.

Carbono 14

Producido en la atmósfera bajo la influencia de la radiación cósmica y rápidamente oxidado a CO₂, los carbono 14 (¹⁴VS) penetra, por fotosíntesis y metabolismo, en organismos vegetales o animales, donde su actividad específica permanece constante. Tan pronto como muere la planta o el animal, la actividad del ¹⁴VS disminuye por desintegración radiactiva con un período de 5.730 años. La medición precisa de la actividad de ¹⁴VS permite así la datación de muestras de origen animal o vegetal que no son demasiado antiguas (unas decenas de miles de años como máximo).

Fibras de carbono

Las fibras de carbono presentan características térmicas, de fricción y mecánicas muy interesantes, asociadas a una baja densidad. Utilizados para reforzar resinas o metales, permiten constituir materiales compuestos ligeros, de excepcional rigidez y gran resistencia, muy apreciados en diversos campos, en particular la aeronáutica.