Estructura del Átomo de Carbono
Estructura del Átomo de Carbono
Antes de estudiar la estructura del átomo del carbono veamos un poco sobre el átomo de carbono.
Después veremos su estructura, los tipos de carbono, donde se encuentra el carbono y el ciclo del carbono.
Átomo de Carbono
Dentro de la tabla periódica de los elementos lo encontramos como el elemento químico C situado dentro de los No metales con un número atómico de valor 6 y una masa atómica de 12.011.
Los átomos de carbono tienen 6 protones en el núcleo, 6 electrones que orbitan alrededor del núcleo y normalmente 6 neutrones.
Otras características del átomo de carbono son:
Punto de ebullición: 4.830ºC.
Punto de fusión: 3.727ºC.
Densidad: 2.267g/mL.
El rol del carbono en la estructura orgánica es proporcional el esqueleto de la molécula, éste determina el tamaño y la forma de la molécula en el tridimensional. También es capaz de formar una amplia variedad de compuestos diferentes y las diferentes formas en que se puede enlazar consigo mismo, como con otros elementos (H, O y N).
Ø Los enlaces simples entre átomos idénticos C—C y H—H son relativamente débiles.
Ø Los enlaces C—H son en promedio más fuertes.
Los enlaces simples C—C y C—H muestran baja tendencia a participar en reacciones químicas, en cambio C—O y C—N que son enlaces más fuertes sufren una variedad de reacciones químicas, esto ocurre por la presencia de pares de electrones no compartidos sobre los átomos de N y O lo que hace que estos átomos sean más susceptibles de ser atacados por átomos deficientes de electrones.
El carbono cuando esta unido tetrahédricamente por cuatro enlaces simples a otros cuatro carbonos o hidrógenos, no tiene pares de electrones no compartidos y por ello no es susceptible de ataque por átomos deficientes de electrones.
Características del carbono:
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NOMBRE |
CARBONO |
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Símbolo |
C |
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Variedades alotrópicas |
Grafito, diamante |
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Período |
2 |
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Grupo |
14 |
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Masa atómica |
12,0107 |
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Número atómico |
6 |
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Número de oxidación |
- 2 ; 2 ; 4 |
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Estado de agregación |
Sólido |
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Estructura electrónica |
2 – 4 |
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Electronegatividad |
2,5 |
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Energía 1º ionización (medida en eV): |
11,260 |
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Isótopos (abundancia %) |
12 98,892 |
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13 1,108 |
Enlaces que forma el carbono:
Cada electrón del último nivel se une con un electrón del último nivel de otro
átomo. En el segundo dibujo cada una de estas uniones o enlaces está
representada por líneas. Cada átomo de
carbono al unirse necesita completar 4 enlaces.
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Estructura de lewis de metano. |
Fórmula desarrollada del metano. |
La serie de compuestos más sencillos que forma el carbono, se
denomina alcanos, pertenece
a una familia de compuestos llamados hidrocarburos de cadena lineal, ya que se
encuentran formados principalmente por carbono e hidrógeno.
El primero de ellos es el METANO, de Fórmula Molecular CH4 ,
aquí representado.
Valencia Covalente el Carbono
Covalencia o Valencia covalente: Nº de electrones sin aparear que
un átomo posee o puede poseer. En cada caso concreto la covalencia es el número
de electrones de un átomo que forman enlace.
El carbono es la base de toda la vida existente en la tierra.
Además de encontrarlo en las puntas de nuestros lápices y en las joyerías (en
forma de diamante), el carbono es la base de toda la química orgánica y con él
pueden hacerse más de 10 millones de compuestos. El carbono es un elemento muy
útil debido precisamente a esta gran capacidad que tiene para combinarse de
miles de formas diferentes.
Efectos del Carbono sobre la salud
El carbono elemental es de una toxicidad muy baja. Los datos
presentados aquí de peligros para la salud están basados en la exposición al
negro de carbono, no carbono elemental. La inhalación continuada de negro de
carbón puede resultar en daños temporales o permanentes a los pulmones y el
corazón.
Se ha encontrado pneumoconiosis en trabajadores relacionados con
la producción de negro de carbón. También se ha dado parte de afecciones
cutáneas tales como inflamación de los folículos pilosos, y lesiones de la
mucosa bucal debidos a la exposición cutánea.
Carcinogenicidad: El negro de carbón ha sido incluído en la lista
de la Agencia Internacional de Investigación del Cáncer (AIIC) dentro del grupo
3 (agente no clasificable con respecto a su carcinogenicidad en humanos).
El carbono-14 es uno de los radionucleidos involucrados en las pruebas
nucleares atmosféricas, que comenzó en 1945, con una prueba americana, y
terminó en 1980 con una prueba china. Se encuentra entre los radionucleidos de
larga vida que han producido y continuarán produciendo aumento del riesgo de
cáncer durante décadas y los siglos venideros. También puede atravesar la
placenta, ligarse orgánicamente con células en desarrollo y de esta forma poner
a los fetos en peligro.
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