Características y aplicaciones del Carbono

INSTITUTO CATOLICO

NUESTRA SEÑORA DE GUADALUPE

Materia: Química

N° de equipo: #1

Tema de investigación: Características del átomo de carbono y sus aplicaciones.

Nivel: segundo año de bachillerato

Opción: bachillerato general

Sección: “B”

Fecha de entrega: lunes 30 de julio de 2018

Año: 2018

INTRODUCCION

En el presente trabajo se dará a conocer el tema características del átomo de carbono, así como sus aplicaciones a la vida cotidiana. En el conoceremos todo lo relacionado al átomo de carbono como que es, cual es su estructura, como se forma, que compuestos se pueden formar a partir de él, sus propiedades físicas y químicas, entre otras muchas cosas.

También hablaremos sobre que es el grafito y el diamante, ya que estos dos compuestos tienen una gran relación con el carbono, la cual se dará a conocer a través de la exposición de la temática. De igual forma se mencionarán sus usos cotidianos.

Se pretende que nuestros compañeros conozcan en principal sobre que es el carbono y todo aquello que gira a su alrededor para un mejor conocimiento y análisis del mismo.

OBJETIVOS

• General

Conocer las principales características del átomo de carbono así como sus aplicaciones a través de la indagación en paginas web como con el apoyo de la información brindada en el libro Santillana para que nuestros compañeros conozcan mejor la temática.

• Especifico

Determinar las similitudes que existen entre el grafito y el diamante mediante la investigación bibliográfica para un conocimiento propio como interpersonal.

Características del átomo de carbono

La química orgánica o química del carbono es una rama de la química que se ocupa de las propiedades y reacciones de los compuestos del carbono. El carbono constituye el 0.032% de la corteza terrestre y se puede encontrar en dos formas alotrópicas cristalinas, como diamante y grafito. Otras con poca cristalinidad son el carbono vegetal y el carbono negro de humo. La razón por la que le carbono forma tantos compuestos la encontramos en las características de su átomo y por las propiedades físicas y químicas que presentan.

• El átomo de carbono tiene cuatro electrones en su nivel de valencia. Para alcanzar la configuración de gas noble debe formar cuatro enlaces covalentes, que podrían ser:

[pic 1]

• Su tamaño le permite forma enlaces covalentes sencillos, dobles y triples con otros átomos de carbono, lo que dará lugar a cadenas carbonadas de diversas longitudes o ciclos. También podrá unirse a mas de dos átomos de carbono, con lo que esas cadenas podrán tener ramificaciones
• Posee una electronegatividad intermedia igual a 2.5. esta le confiere la propiedad de combinarse con otros elementos muy diferentes, formando enlaces covalentes, dando lugar a distintos tipos de compuestos.[pic 2]
• Tiene una configuración electrónica de

En la siguiente tabla se muestra la formula de algunos compuestos de carbono.[pic 3]

Todos estos compuestos y muchos mas se clasifican de acuerdo al numero de carbonos que tengan y según el grupo funcional que posean, el cual le da propiedades físicas y químicas características a cada uno.

Aplicaciones del carbono en la vida cotidiana

Anteriormente se conocía como química orgánica a la química que estudiaba los compuestos que solo existían en los seres vivos y química inorgánica a la que estudiaba todas las demás sustancias.

Los análisis demostraron que todos compuestos orgánicos contenían carbono, mientras que en las sustancias inorgánicas podían aparecer átomos de cualquier elemento, incluido el carbono, que forma parte de los óxidos de carbono y de los carbonatos.

En 1828, el químico alemán Friedrinch Wohler (1800-1882) obtuvo urea en el laboratorio a partir de dos compuestos inorgánicos. La urea es un compuesto orgánico que aparece en la orina de los animales. Con este descubrimiento se echaba por tierra la teoría del vitalismo, ya que se había logrado fabricar artificialmente una sustancia orgánica. Por ello, aunque se mantenía por tradición la expresión química orgánica, resultaba más adecuado hablar de la química de los compuestos del carbono; esta denominación fue propuesta en 1859, por el químico alemán Friedrich Kekule (1829-1896).

El descubrimiento de la urea fue causal, pero desde entonces los químicos han logrado obtener de forma artificial la mayoría de las sustancias que existen en los seres vivos.

El conocimiento de las reacciones orgánicas también a permitido sintetizar sustancias nuevas; algunas son pequeñas variantes de otras ya existentes, pero otras ya son muy diferentes; como por ejemplo, medicamentos, como la morfina y heroína, productos cosméticos, pigmentos, entre otros.

Los compuestos orgánicos son componentes esenciales de toda la materia viva, son la base de todos los carbohidratos, grasas y proteínas, que son que son constituyentes esenciales de los seres vivos.

Además muchos de los materiales básicos para la industria como plásticos, fibras, naturales y sintéticas, combustibles fósiles, tintes, perfumes, medicamentos y conservantes, están constituidos por carbono. Se pueden mencionar algunos ejemplos como:

Petróleo: Se formó a partir de los restos fósiles de dinosaurios y plantas prehistóricas. Este compuesto tiene como principal componente al carbono. Su utilización es evidente en la industria, en la vida cotidiana de las personas como generador de energía, entre otros.

Gas: El gas metano propano y butano son componentes formados por moléculas de carbono e hidrogeno. Estos gases sirven para cocinar y generar energía eléctrica.

Carbón vegetal: Al igual que el gas, este compuesto sirve para generar energía eléctrica.

Plástico: Este material es utilizado con muchos productos diariamente y se fabrica con derivados del petróleo.

Solventes: Sustancias como la acetona, benceno y hexano, son compuestos orgánicos usados para disolver pinturas y grasas.

¿Qué es el grafito?

El grafito es una de las formas polimórficas en las que se puede presentar el carbono en la naturaleza. Otras formas son diamante, la chaoita y la lonsdaleita. A presión atmosférica y temperatura ambiente el polimorfo más estable es el grafito . Sin embargo, la transformación del diamante en grafito es tan extremadamente lenta que sólo es apreciable a escala geológica.[pic 4]

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