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Carbonio

Boro ← Carbonio → Nitrocheno

-
↑
C
↓
Si

Tabla periodica

Información cheneral

Nombre, simbolo, numero

Carbonio, C, 6

Serie quimica

No metal

Grupo, periodo, bloque

14, 2, p

Color

Negro (grafito)
Incoloro (diamant)

Peso atomico

12.0107(8) g·mol⁻¹

Configuración electronica

1s² 2s² 2p²

Electrons por capa

2, 4

Propiedaz fisicas

Fase

Solido

Densidat (a t.a.)

(Grafito) 1.9-2.3 g·cm⁻³

Punto de fusión

3925 K
(3652 °C, 6605 °F)

Entalpía de fusión

(Grafito) ? 100 kJ·mol⁻¹

Entalpía de fusión

(Diamant) ? 120 kJ·mol⁻¹

Entalpía de vaporización

715 kJ·mol⁻¹

Calor especifica

(25 °C) (Grafito)
8.517 J·mol⁻¹·K⁻¹

Calor especifica

(25 °C) (Diamant)
6.115 J·mol⁻¹·K⁻¹

Presión de vapor (Grafito)
P/Pa	1	10	100	1 k	10 k	100 k
at T/K		2839	3048	3289	3572	3908

Propiedaz atomicas

Estructura cristalina

(Grafito) hexagonal

Estaus d'oxidación

4, 3 , 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4

Electronegatividat

2.55 (escala de Pauling)

Enerchías d'ionización
(mas)

1ª: 1086.5 kJ·mol⁻¹

2ª: 2352.6 kJ·mol⁻¹

3ª: 4620.5 kJ·mol⁻¹

Radio atomico

70 pm

Radio atomico (calc.)

67 pm

Radio covalent

77 pm

Radio de van der Waals

170 pm

Atra información

Ordenación magnetica

Diamagnetico

Resistividat electrica

(Grafito) 1.375*10^-5Ω·m

Conductividat termal

(300 K) (Grafito)
(80–230) W·m⁻¹·K⁻¹

Conductividat termal

(300 K) (Diamant)
(900–2320) W·m⁻¹·K⁻¹

Difusividat termica

(300 K) (Diamant)
(503–1300) mm²/s

Dureza Mohs

(Grafito) 1-2

Dureza Mohs

(Diamant) 10.0

Numero CAS

7440-44-0

Isotopos mas estables

iso	AN	Vida	MD	ED (MeV)	PD 15
¹²C	98.9%	¹²C ye estable con 6 neutrons
¹³C	1.1%	¹³C ye estable con 7 neutrons
¹⁴C	traza	5730 anyos	beta^-	0.156	¹⁴N

O carbonio ye un elemento quimico de numero atomico 6. Ye un elemento, por un regular, tetravalent, no metalico y solido a temperatura ambient.

Ye l'elemento quimico base en a vida organica, y ye a base d'a quimica organica. Totas as formas de vida conoixidas son formatas de moleculas composatas prencipalment por carbonio, hidrocheno, nitrocheno y oxicheno (amás de muitos atros elementos en menos proporción). Iste elemento no metalico tien a intresant propiedat de poder enlazar-se con él mesmo y con una ampla variedat d'atros elementos. Se conoix cuasi 10 millons de compuestos organicos composaus por estructuras de carbonio.

Caracteristicas prencipals

O carbonio ye un elemento important por diversas razons:

O carbonio no fue creyato mientres o Big Bang, ya que requiere ta a suya cheneración una colisión triple de particlas alfa (nuclios d'helio). L'universo en primerías s'expandió y enfrío a escape ta fer ixo posible. Pero en l'interior d'as estrelas se troba una concentración suficient d'helio ta transformar bels nuclios d'iste elemento en carbonio a traviés d'o dito proceso triple alfa.
En l'interior d'as estrelas, o ciclo d'o carbonio y o nitrocheno proporciona parti d'a enerchía producita por o Sol y atras estrelas.
As suyas diferents estructuras incluyen una d'as sustancias mas tovas conoixitas (o grafito) y una d'as mas duras (o diamant). (se veiga escala de Dureza Mohs)
Amás, tien una gran afinidat ta enlazar-se quimicament con atros atomos chicoz, y a suya chicota mida le permite a formación d'enlaces multiples. Istas propiedaz permiten a o carbonio formar cuasi 10 millons de compuestos organicos diferents. Istos compuestos de carbonio son a base de toda a vida en a Tierra.
- Con l'oxicheno, forma o dioxido de carbonio, vital ta lo creiximiento d'as plantas y atros autotrofos (se veiga o ciclo d'o carbonio).
- Con o hidrocheno forma numerosos compuestos, ditos chenericament hidrocarburos, esencials ta la industria y o transportes actuals, en forma de combustibles fosils.
- Con hidrocheno y oxicheno, forma una gran variedat de compuestos, como por eixemplo os acidos grasos, esencials ta la vida, y os ésters que dan o suyo gusto caracteristico a las fruitas.

Aplicacions

O carbonio ye un component vital de toz os sers vivos, y sin o cual a vida, tal como a conoixemos, no podría existir. L'actividat economica mas gran relativa a o carbonio (en l'actualidat) ye en forma d'hidrocarburos, os ditos combustibles fosils, gas metano y crudo. O crudo ye emplegato por a industria petroquimica ta producir mas que mas petrolio, benzina, gasolio y queroseno a traviés d'un proceso de destilación en as ditas refinerías. O crudo ye a materia primera ta muitas sustancias sinteticas, entre ellas os omnipresents plasticos.

Atros usos:

O isotopo ¹⁴C, descubierto o 27 de febrero de 1940 se fa servir en a datación radioactiva.^[1]^[2]
O grafito ye combinato con archilas ta formar as minas emplegatas en os lapiceros.
O diamant s'emplega como piedra preciosa con finalidaz decorativas debito a o suyo brillo, y tamién s'emplega ta fabricar esmoladeras de perforación, gracias a la suya dureza.
O carbonio s'adhibe a o fierro ta fabricar acero.
O carbonio ye emplegato ta fabricar barras de control en reactors nucleyars
Os polvos de grafito cuetos s'emplegan como carbón ta fer cocer piezas d'arte y ta atros usos.
O carbón en pindolas u en polvo s'emplega ta absorber toxinas u verenos en l'aparato dichestivo

As propiedaz quimicas y estructurals d'os fulerenos, en a forma de nanotubos de carbonio, tienen un futuro prometedor en o naixient campo d'a nanotecnolochía.

Historia

O carbonio (l'orichen latín d'a parola proviene d'o carbón), fue descubierto en a prehistoria, y se creyaba cremando material organico (lenya) en manca d'oxicheno. L'obchectivo de l'oficio de carbonero yera a obtención de carbón.

Os diamants, tamién conoixitos dende fa muito tiempo, son consideratos a piedra preciosa por excelencia, debito a la suya gran dureza y brillo.

Os fulerenos, descubiertos en a decada de 1980, tienen un futuro prometedor en o campo d'a nanotecnolochía.

En a naturaleza

O carbonio no se creyó mientres o Big Bang ya que hese amenistato a triple colisión de particlas alfa (nuclios atomicos d'helio) y l'universo s'expandió y enfrió prou a escape ta que a probabilidat de que ixo pasase fuese significativa. A on sí ocurre iste proceso ye en l'interior d'as estrelas (en a fase «RH (Branca horizontal)») a on iste elemento ye abundant, trobando-se amás en atros cuerpos celestes como as estrelas y en as atmosferas d'as planetas. Bels meteoritos contienen diamants microscopicos que se formoron cuan o sistema solar yera encara un disco protoplanetario.

En combinación con atros elementos, o carbonio se troba en l'atmosfera terrestre y disuelto en l'augua, y acompanyato de menors cantidaz de calcio, magnesio y fierro forma masas granizas de roca (calcaria, dolomia, marbre, etc.).

O grafito se troba en grans cantidaz en Estaus Unius, Rusia, Mexico, Groenlandia y India.

Os diamants naturals se troban asociatos a rocas volcanicas (kimberlita y lamproita). Os mayors depositos de diamants se troban en o continent africano (Sudafrica, Namibia, Botsuana, Republica d'o Congo y Sierra Leona. Existe amás depositos importants en Canadá, Rusia, Brasil y Australia.

Precaucions

Os compuestos de carbonio tienen una gran variedat d'efectos toxicos. O monoixido de carbonio (CO), present en os gases d'escape d'os motors de combustión, y o cianuro (CN^-), que a vegadas contamina as menas, son extremadament toxicos ta os mamifers. Muitos atros compuestos no son toxicos, sino esencials ta la vida, pero presentan atros periglos. Gases organicos como o etileno (CH₂=CH₂), l'acetileno (HC≡CH), y o metano (CH₄) son explosivos y inflamables si se mezclan con l'aire.