ÍNDICE. El carbono en la naturaleza. El ciclo del carbono. El átomo de carbono. Los compuestos del carbono. Propiedades. Fórmulas.
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- Paula Hidalgo Benítez
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2 El carbono en la naturaleza El ciclo del carbono El átomo de carbono Los compuestos del carbono Propiedades Fórmulas Clasificación
3 El carbono es un elemento no metálico que se presenta en formas muy variadas. Puede aparecer combinado, formando una gran cantidad de compuestos, o libre (sin enlazarse con otros elementos).
4 En la atmósfera: en forma de dióxido de carbono CO 2 En la corteza terrestre: formando carbonatos, como la caliza CaCO 3 En el interior de la corteza terrestre: en el petróleo, carbón y gas natural En la materia viva animal y vegetal: es el componente esencial y forma parte de compuestos muy diversos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. En el cuerpo humano, por ejemplo, llega a representar el 18% de su masa. Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos
5 Diamante Variedad de carbono que se encuentra en forma de cristales transparentes de gran dureza. Es una rara forma que tiene su origen en el interior de la Tierra donde el carbono está sometido a temperaturas y presiones muy elevadas. Los átomos de carbono forman una red cristalina atómica en la que cada átomo esta unido a los cuatro de su entorno por fuertes enlaces covalentes. No hay electrones móviles. Esto explica su extraordinaria dureza, su insolubilidad en cualquier disolvente y su nula conductividad eléctrica.
6 Grafito Variedad de carbono muy difundida en la naturaleza. Es una sustancia negra, brillante, blanda y untosa al tacto. Se presenta en escamas o láminas cristalinas ligeramente adheridas entre si, que pueden resbalar unas sobre otras. Los átomos de carbono se disponen en láminas planas formando hexágonos. Cada átomo está unido a otros tres por medio de enlaces covalentes. El cuarto electrón se sitúa entre las láminas y posee movilidad. Por esto el grafito es fácilmente exfoliable y un excelente conductor del calor y la electricidad.
7 Ciclo del carbono: conjunto de procesos mediante los cuales se realiza el intercambio del carbono entre los seres vivos y el medio que les rodea. Mediante la función de nutrición, los seres vivos toman el carbono de la materia que les rodea para elaborar los compuestos que forman parte de su organismo. Por medio de la respiración y la descomposición de materia orgánica, el carbono vuelve a su entorno. De esta manera se completa el llamado ciclo del carbono
8 Los vegetales toman el carbono a partir del dióxido de carbono, CO 2, presente en la atmósfera. Mediante la fotosíntesis fabrican su propia materia orgánica. Cuando los vegetales y los animales mueren, la descomposición de materia orgánica produce también dióxido de carbono. Los animales que se alimentan de los vegetales o de otros animales (nutrición heterótrofa), transforman después la materia viva de estos seres vivos en su propia materia viva. La respiración de animales y vegetales libera nuevamente dióxido de carbono que vuelve a la atmósfera. En algunas ocasiones, los restos de los seres vivos se fosilizan y se transforman, al cabo de millones de años, en carbón o petróleo. La combustión de carbono y petróleo también restituye el dióxido de carbono a la atmósfera.
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10 Los compuestos que forma el carbono son numerosísimos. Se calcula que superan los dieciséis millones y cada año se descubren o sintetizan unos quinientos mil más. Esta extraordinaria capacidad de combinación de carbono se debe a su estructura electrónica. C (Z = 6) 1s 2 2s 2 2p 2 Dispone de cuatro electrones en su nivel más externo, con lo que puede formar cuatro enlaces covalentes. Puede establecer enlaces con otros elementos, o bien entre átomos de carbono
11 Enlace entre el carbono y otros elementos En el metano, CH 4, el átomo de carbono forma cuatro enlaces covalentes con cuatro átomos de hidrógeno Enlaces simples entre átomos de carbono En el etano, C 2 H 6, cada átomo de carbono forma un enlace covalente simple con el otro átomo. Enlaces dobles entre átomos de carbono En el eteno, C 2 H 4, cada átomo de carbono forma un enlace covalente doble con el otro átomo Enlaces triples entre átomos de carbono En el etino, C 2 H 2, cada átomo de carbono forma un enlace covalente triple con el otro átomo
12 El estudio de los compuestos del carbono constituye una parte fundamental y muy extensa de la química, que se denomina química orgánica o química del carbono. Este hecho se debe a diversos motivos: La gran cantidad de compuestos del carbono que se conocen. Este elemento forma más compuestos que todos los otros juntos, los cuales constituyen otra parte de la química llamada química inorgánica. Las propiedades especiales de los compuestos del carbono. La importancia de estos compuestos. Además de formar parte de la materia viva, hay muchos que son de uso común, como combustibles, alimentos y plásticos, fibras sintéticas, medicamentos, colorantes, etc.
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