Elementos carbonoides

Elementos carbonoides

Forman el grupo 14 de la Tabla Periódica. Son: carbono, silicio, germanio, estaño, plomo y un unquadio.

Constituyen más del 27% en peso de la corteza, siendo el silicio el que aporta prácticamente todo a ese valor, le sigue el carbono; el germanio es el menos abundante. El silicio es el responsable de toda la estructura inorgánica y el carbono de la vida orgánica de la superficie terrestre. Se presentan en estado nativo carbono, estaño y plomo; aunque los minerales más corrientes son los óxidos y sulfuros.

Las propiedades físicas y químicas varían mucho desde el primero (carbono, no metal, forma compuestos covalentes con los no metales e iónicos con los metales) al último (plomo, metal): el carbono es muy duro (diamante) y el plomo rayado con las uñas. El silicio y germanio son metaloides de dureza intermedia. Al descender en el grupo desciende la fuerza de enlace entre los átomos y como consecuencia los puntos de fusión y ebullición.

Tienen cuatro electrones de valencia: 2 electrones s y 2 electrones p, por lo que los estados de oxidación que presentan son +4, +2 y -4: los compuestos con +4 y la mayoría de los de número de oxidación +2 son covalentes. El único ion -4 es el carburo.

No reaccionan con el agua.

*CARBONO (C)

Nombre | Carbono |

Número atómico | 6 |

Valencia | 2,+4,-4 |

Masa atómica (g/mol) | 12,01 |

Densidad (g/ml) | 2,26 |

Punto de ebullición (ºC) | 4830 |

Punto de fusión (ºC) | 3727 |

Estado natural

El carbono es un elemento ampliamente distribuido en la naturaleza, aunque

Sólo constituye un 0,025% de la corteza terrestre, donde existe principalmente en forma de carbonatos.

Varios minerales, como caliza, dolomita, yeso y mármol, tienen carbonatos.

Todas las plantas y animales vivos están formados de compuestos orgánicos complejos en donde el carbono está combinado con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos.

Los vestigios de plantas y animales vivos forman depósitos: de petróleo, asfalto y betún. Los depósitos de gas natural contienen compuestos formados por carbono e hidrógeno.

El elemento libre tiene muchos usos, que incluyen desde las aplicaciones ornamentales del diamante en joyería hasta el pigmento de negro de humo en llantas de automóvil y tintas de imprenta.

Otra forma del carbono, el grafito, se utiliza para crisoles de alta temperatura, electrodos de celda seca y de arco de luz, como puntillas de lápiz y como lubricante. El carbón vegetal, una forma amorfa del carbono, se utiliza como absorbente de gases y agente decolorante.

Propiedades

Las propiedades físicas y químicas del carbono dependen de la estructura cristalina del elemento.

Un gran número de metales se combinan con el elemento a temperaturas elevadas para formar carburos.

Con el oxígeno forma tres compuestos gaseosos: monóxido de carbono, CO, dióxido de carbono, CO2, y sub óxido de carbono, C3O2.

Los dos primeros son los más importantes desde el punto de vista industrial.

El carbono es un elemento único en la química porque forma un número de compuestos mayor que la suma total de todos los otros elementos combinados.

Las tres formas de carbono elemental existentes en la naturaleza (diamante, grafito y carbono amorfo) son sólidos con puntos de fusión extremadamente altos, e insolubles en todos los disolventes a temperaturas ordinarias. Las propiedades físicas de las tres formas difieren considerablemente a causa de las diferencias en su estructura cristalina.

USOS

Lo encuentras en la forma de los hidrocarburos, o sea en el petróleo. Los plásticos se hacen de polímeros de carbono. Está además presente en la celulosa, un polímero producido por las plantas que encuentras en las telas. También hay polímeros con carbono de origen animal con usos comerciales, como el caso de la seda y lana. Encuentras al carbono en los lápices a mina, se usa como lubricante, como pigmento, como electrodo, en las escobillas de los motores eléctricos, y siendo rebuscado, en los reactores nucleares como moderador nuclear

*SILICIO (SI )

Número atómico 1

Estado de oxidación +4

Masa atómica (g/mol) 28,08

Densidad (g/ml) 2,33

Punto de ebullición (ºC) 26,80

Punto de fusión (ºC) 1410

Usos

El silicio es uno de los elementos que más aplicaciones tiene, su óxido conocido como cuarzo (bastante abundante en las rocas) es transparente, sumamente duro, muy poco reactivo, bastante piezo-eléctrico, con alto punto de fusión y tiene un coeficiente de dilatación con la temperatura muy bajo por lo que es muy útil para sustituir el vidrio en aplicaciones donde este no resiste las condiciones, ampolletas de luces de halógenos, termómetros de altas temperaturas, recipientes para ensayos de laboratorio etc. Su

efecto piezo-eléctrico se usa para sensores de presión de condiciones extremas, y para

"cristales de frecuencia" de relojes y electrónica en general.

Grandes cantidades de sílice (forma impura del cuarzo) se usan para fabricar el vidrio.

Toda la industria de cerámicas se basa en la formación de distintos silicatos (coloreados o no) que dan al silicio una enorme cantidad de aplicaciones, porcelana, peltre, cerámica roja etc.

Se fabrican grandes cantidades de silicato de sodio, (vidrio soluble) para múltiples aplicaciones en las que sirve como aglutinante o base para la formación de otros silicatos, aparte de su uso como limpiador directamente.

Silicio como base bioquímica

Sus características compartidas con el carbono,

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