Lic. EDUARDO DARÍO VERASTEGUI BORJA EL ÁTOMO DEL CARBONO Lic. EDUARDO DARÍO VERASTEGUI BORJA

ÍNDICE El carbono Clasificación del carbono Propiedades físicas del carbono Propiedades químicas del carbono Tipos de carbono en la cadena carbonada Tipos de hidrógeno

EL CARBONO El carbono es un elemento no metálico, que presenta las siguientes características: SIMBOLO: C NÚMERO ATÓMICO: 6 C.E.: 1s22s22p2 UBICACIÓN EN LA T.P. GRUPO : IV - A PERIÓDO :2

C El carbono: Z=6 A=12 6C =1s2 2s2 2p2 4 electrones de valencia ÚLTIMO NIVEL C

La distribución de electrones en orbitales es de la siguiente forma: px py pz 1s2 2s2 Período y Grupo donde se encuentra el Carbono en la T.P.A.: 1s2 2s2 2p2 Período : 2 Grupo : IV - A ÚLTIMO NIVEL

En el espacio, la segunda capa z x y z x y Px z x y Py z x y Py

Orbitales del carbono en conjunto:

PROPIEDADES DEL CARBONO PROPIEDADES FÍSICAS El carbono puro existe bajo formas alotrópicas como sólidos cristalinos naturales (diamantes y grafito) y artificiales (fullerenos). En forma impura, el carbono existe como sólidos amorfos de color variable, tanto naturales (antracita, hulla, lignito y turba)y artificiales (carbón de leña, hollín, negro animal, coque, etc.)

PROPIEDADES DEL CARBONO PROPIEDADES QUÍMICAS Covalencia: El átomo del carbono se une a otros átomos compartiendo electrones, es decir mediante enlace covalente. Tetravalencia: El átomo de carbono siempre hace intervenir sus cuatro electrones de valencia, por lo tanto su valencia es 4. Autosaturación: Los átomos de carbono tienen la cualidad de unirse entre sí mediante enlaces simples, dobles o triples. Hibridación: El carbono posee tres tipos de hibridación: sp3, sp2 y sp.

TIPOS DE CARBONO CARBONO PRIMARIO: Es aquel que comparte un par de electrones con otros átomos de carbono. CARBONO SECUNDARIO: Este carbono comparte 2 pares de electrones con otro u otros átomos de carbonos. CARBONO TERCIARIO: Es este caso el carbono comparte 3 pares de electrones con otro u otros átomos de carbono. CARBONO CUATERNARIO: Este tipo comparte 4 pares de electrones con otros átomos de carbono.

TIPOS DE HIDRÓGENO Para compuestos de carbono e hidrógeno (hidrocarburos) observamos que los hidrógenos también son clasificados de la siguiente manera: HIDRÓGENO PRIMARIO: Son aquellas que se unen a un carbono primario. HIDRÓGENO SECUNDARIO: Son aquellas que se unen a un carbono secundario. HIDRÓGENO TERCIARIO: Son aquellas que se unen a un carbono terciario.

CARBONO CUATERNARIO R’ 4° R C R” R’”

CARBONO PRIMARIO H H 1° C C R R H H 1 3 2 H H

CARBONO SECUNDARIO H H 2° R R C C R’ R’ 1 2 H H

CARBONO TERCIARIO R’ R’ 3° R R C C R” R’’ H H

AUTOSATURACIÓN – E. COVALENTE SIMPLE H H H c c c H Cl H Cl H H H

AUTOSATURACIÓN - E. COVALENTE DOBLE H H c c c H O H H H

AUTOSATURACIÓN-E. COVALENTE TRIPLE H N H H

COVALENCIA Saturado: 1 sigma () entre C y C E. SIMPLE Insaturado: 1 sigma () E. DOBLE entre C y C Insaturado: 1 sigma () Insaturado: 1 sigma () E. TRIPLE Insaturado: 1 sigma () entre C y C Insaturado: 1 sigma ()

HIBRIDACIÓN Hibridación (sp3): Se presenta cuando el carbono solo tiene enlaces simples () Hibridación (sp2): Se presenta cuando el carbono forma un solo enlace doble Hibridación (sp): Es cuando el carbono forma enlace triple. c c c sp2 sp sp2

TETRAVALENCIA c c c

CLASIFICACIÓN DEL CARBÓN CARBONOS CRISTALIZADOS CARBONOS ARTIFICIALES CARBONO AMORFO CARBONOS NATURALES GRAFITO DIAMANTE CARBONOS ARTIFICIALES aNtracita Carbón de leña FULLERENOS coque hulla Carbón animal Negro de humo lignito turba Carbón activado Carbón de retorta

ANTRACITA Presenta un 95% de carbono. Es negro, brillante y muy duro, con irisaciones y sonoro por percusión. Su densidad oscila entre 1,2 y 1,8 gr/cm3. Debido a su bajo contenido en materia volátil, la antracita presenta una ignición dificultosa. Arde dando una llama azul corta y sin apenas humos. Su poder calorífico oscila entre 23 y 69 MJ/kg. Procede de la transformación de la hulla y se formó hace unos 250 millones de años, durante los períodos Carbonífero y Pérmico, en la era Primaria. Es por tanto el carbón más antiguo y casi siempre está metamorfizado.

DIAMANTE DEFINICIÓN La palabra diamante viene del latín y esta del griego adamas. Está compuesto por carbono puro cristalizado y es muy duro (índice 10 en la escala de dureza Mohs, que va de 1 a 10). La palabra diamante significa etimológicamente inalterable, lo que no es nada sorprendente dada su muy elevada dureza. Sus propiedades físicas están entre las más elevadas de todas las piedras utilizadas en joyería. CARACTERÍSTICAS DEL DIAMANTE Familia: diamante Composición química: C, carbono puro Dureza: 10 Planos de crucero: perfecto Densidad: de 3,51 a 3,53 Índice de refracción: de 2,417 a 2,419 (monorrefringente) Birrefringencia: ninguna Pleocroismo: ausente Dispersión: 0,044      

MORFOLOGÍA CRISTALINA DEL DIAMANTE Los átomos están dispuestos regularmente en un mineral cristalizado como el diamante, tienen direcciones privilegiadas que le confieren propiedades particulares y se presentan bajo forma poliédrica, por lo que podemos llamarlo cristal. Las caras de este cristal son desplazadas paralelamente a si mismas en el momento de su crecimiento.

PRINCIPALES FORMAS DEL DIAMANTE Octaedro presenta: 8 caras triangulares, 12 aristas, 20 vértices. Dodecaedro presenta: 12 caras pentagonales, 30 aristas, 20 vértices. Cubo presenta: 6 caras, 12 aristas, 8 vértices. Rombododecaedro presenta: 12 caras romboidales, 24 aristas, 14 vértices.

LIGNITO COMPONENTE ORIGEN ASPECTO OBSERVACIONES

ANTRACITA COMPONENTE ORIGEN ASPECTO OBSERVACIONES

GRACIAS