Page 13 - Libro Hipertextos Quimica 2

Componente: Procesos físicos

Es incoloro, no conduce la electricidad, es más denso que el grafito
(3,53 kg/m ) y tiene el punto de fusión más elevado que se conoce de
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un elemento (cerca de 3.823 °C). Estas propiedades corresponden a
su estructura: una red de átomos de carbono distribuidos en forma de
tetraedro, separados de sus átomos vecinos por sólo 1,54 Å (en vez de
las separaciones de 1,42 Å en el plano y 3,40 Å entre planos del grafito)
(figura 8). En esta estructura se presentan enlaces muy fuertes sin que
haya electrones débilmente retenidos.
n Carbono amorfo: se caracteriza por un grado muy bajo de crista-
linidad. Puede obtenerse calentando azúcar purificada a 900 °C en
ausencia de aire.
Otras fuentes de carbono son los combustibles fósiles, como el car-
bón, el gas natural y el petróleo, originados a partir de restos animales
y vegetales en un proceso que abarca millones de años. Dependiendo
de la edad geológica, el carbón se encuentra como:
— Hulla: posee de 70 a 90% de carbono y llega a tener un 45% de Figura. 9. La antracita es un carbón fósil
que, debido a su larga evolución, es una fuente
materias volátiles. De la hulla, por destilación en ausencia de muy apreciada de energía, pues desprende
aire, se obtienen: gases combustibles (denominados también de mucho calor y poco humo.
alumbrado), gases amoniacales, alquitrán y un 20% de coque.
Destilando el alquitrán se separa una gama enorme de productos
que tienen aplicación como disolventes, colorantes, plásticos, ex-
plosivos y medicinas.
— Antracita: material rico en carbono (98%), posee de 5 a 6% de
materias volátiles y una alta potencia calorífica (figura 9).

1.5.2 capacidad de enlace del carbono
La configuración electrónica del carbono explica sus elevadas posibilida-
des de combinación consigo mismo y con otros elementos, dando lugar
a una gran cantidad de compuestos.
Configuración electrónica

El carbono tiene un número atómico igual a 6 y presenta la siguiente
configuración electrónica en estado basal o fundamental:
2
1
2
1
C 5 1s 2s 2p 2p 2p 0
6 x y z
La cual se puede representar gráficamente como sigue:
5 C
. .
2
0
2
1s 2s 2p 2p 2p
1
1
x y z
Orbital 1s con y Orbitales 2p y 2p con
y
x
Es decir, tiene completo el primer nivel de energía, mientras que en el 2 electrones 1 electrón cada uno
segundo nivel, posee cuatro electrones: dos en el orbital 2s, que está
completo y dos más ubicados en los orbitales 2p y 2p , de modo que x
y
x
el orbital 2p está vacío (figura 10). De acuerdo con esta distribución
z
electrónica, el carbono debe compartir los cuatro electrones externos,
en enlaces covalentes, para adquirir la configuración de gas noble. Esto
puede lograrse si se une con cuatro átomos monovalentes (por ejemplo
de hidrógeno), o con dos átomos divalentes (como el oxígeno). Sin em-
bargo, recordemos que dos de estos electrones de valencia pertenecen al Orbital 2s con z
orbital 2s, mientras que los otros dos están ubicados en los orbitales 2p 2 electrones Orbital 2p vacío
z
x
y 2p , respectivamente. Esto supone que los cuatro enlaces resultantes
y
deben ser diferentes. Sin embargo, se sabe que son simétricos. La expli- Figura. 10. El esquema representa las formas
espaciales de los orbitales s y p en el átomo
cación de esto se basa en la teoría de la hibridación de orbitales. de carbono.
© Santillana 13
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