Propiedades del carbono
El estudio del carbono es muy amplio, aquí se comenzará por revisar las principales propiedades del carbono que nos permitan explicar el cómo y el porqué logra formar la amplia gama de compuestos orgánicos que son la base de la composición de los seres vivos: animales y vegetales.
Antes de revisar las características de este elemento observa el video “El carbono” que aparece a continuación:
En la tabla periódica, el carbono es el primer elemento de la familia IV A de los elementos representativos y es un no metal. Se une químicamente con otros elementos para formar compuestos inorgánicos, como carburos (CaC2), óxidos (CO2) y sales (Na2CO3); pero también forma una inmensa gama de compuestos orgánicos también llamados compuestos del carbono, los cuales forman parte de las estructuras de los organismos vegetales y animales, los que a su vez son la fuente principal de la alimentación humana.
A continuación se muestra su ubicación en la tabla periódica y algunas de sus características principales:
Carbón
Número atómico: 6
Valencia: 4
No. Oxidación: 1, +4, -4
Electronegatividad: 2.5
Masa atómica: 12 (g/mol)
Radio atómico (A°): 0.914
Radio covalente (A°): 0.77
Configuración electrónica: 1s22s22p2
Observa la siguiente imagen:
Grafito y diamante
¿Podrías decir si ambos materiales son una misma sustancia ?
La respuesta es ¡Sí!
Aunque su apariencia y sus propiedades son completamente diferentes se trata de la misma sustancia, y es que se ha comprobado experimentalmente que tanto en el diamante como en el grafito se encuentran formados solamente por átomos de CARBONO; pero, ¿Qué establece estas diferencias? la respuesta la encontramos en la forma en que sus átomos se entrelazan y se distribuyen adquiriendo estructuras diferentes que establecen formas y características distintas.
El grafito tiene exactamente el mismo tipo de átomos que el diamante, pero por estar unidos y dispuestos en diferente forma, su textura, fuerza y color son diferentes; sin embargo, la descomposición del diamante es extremadamente lenta que sólo es apreciable a escala geológica. A las diferentes estructuras de sustancias con el mismo tipo de átomos se les conoce como formas alotrópicas, en este caso el diamante y el grafito son dos de los alótropos naturales más abundantes del carbono.
Conoce más acerca de las propiedades y estructura del grafito y el diamante descargando el documento "Diamante y grafito".
Para que practiques lo aprendido te sugerimos que realices el Ejercicio 1.
Hay dos modelos que se complementan para explicar la estructura atómica del carbono. El Modelo de Bohr y el Modelo de puntos de Lewis que se muestran a continuación:
El metano es el compuesto más pequeño de los millones de compuestos que llegan a formarse cuando se combinan átomos carbono e hidrógeno.
Otras representaciones del metano son las siguientes:
Esta figura muestra los enlaces covalentes que se pueden formar entre los átomos de C mediante la compartición de electrones, aunque también se muestran electrones sin pareja que pueden establecer otros enlaces.
En las estructuras desarrolladas de los diferentes compuestos orgánicos es común visualizar el par de electrones que se comparte como una línea que une los símbolos, como se muestra a continuación:
Para saber más
Para que conozcas más acerca del tema, te sugerimos que observes el video “Enlace carbono-carbono”.
Además te pedimos que revises el documento "Enlace covalente" en el que se amplía la información acerca del enlace covalente. Da clic en la imagen o el hipervinculo para que lo descargues.