Carbono (C)
Estructura de los fullerenos, la tercera forma estable del carbono junto con el diamante y el grafito.
Elemento químico no metálico del grupo 4 o de los carbonoides, de símbolo C. Es conocido desde tiempos remotos a través de los carbones.
| ALGUNAS CARACTERÍSTICAS | |
| Número atómico (Z) | 6 |
| Masa atómica (A) | 12,01 uma |
| Configuración electrónica | 1s2 2s2 2p2 |
| Densidad media | 2,26 g/cm3 |
| Punto de fusión | 3823 K (diamante); 3800 K (grafito) |
| Punto de ebullición | 5100 K (grafito) |
| Estado de oxidación | +4 |
| Valencia | 4 |
| Estructura cristalinas | Cúbica (diamante); romboédrica (grafito) |
| Otros datos | Posee isótopos |
Sus propiedades, tanto físicas como químicas, dependen de la variedad que se considere. Por ejemplo, el diamante no es conductor de la corriente eléctrica y el grafito sí lo es; la densidad del grafito es 2,25 g/cm3 y la del diamante es 3,51 g/cm3, etc.
Se encuentra en estado amorfo, originando los carbones minerales (antracita, lignito, hulla y turba) y los vegetales (coque y negro de humo). Cristalizado presenta dos formas alotrópicas: el diamante, el grafito.
El diamante es el cuerpo natural más duro y está cristalizado en una red cúbica, en la que cada átomo de carbono está rodeado de otros cuatro, dispuestos en los vértices de un tetraedro; el grafito es blando y cada átomo se halla unido a otros tres, formando grupos hexagonales que se disponen en planos paralelos.
Posee tres isótopos: 12C, 13C y 14C. El primero de ellos es la base para determinar las masas atómicas de los demás elementos. El 14C, radiactivo, se emplea para dataciones de sustancias orgánicas y los 12C y 13C son las variedades estables, presentes, respectivamente, en un 98,89% y un 1,11%.
Sin duda la propiedad más notable del carbono es su capacidad para enlazarse consigo mismo formando cadenas teóricamente indefinidas. Esta singularidad es la base de los llamados compuestos orgánicos, en los que este elemento juega un papel fundamental.
También se halla presente en compuestos inorgánicos, entre los que hay que destacar sus óxidos y los carbonatos. Los óxidos son dos: el monóxido de carbono, CO, tóxico para el hombre y el dióxido de carbono, CO2, que aparece en todas las combustiones y que es originado en la respiración de los seres vivos. Este último cuerpo, gaseoso a temperatura ambiente, crea el llamado efecto invernadero, mediante el cual el calor procedente de la radiación solar queda retenido en las proximidades de nuestro planeta.
Por su parte, los carbonatos, derivados del ácido carbónico, se hallan presentes en multitud de minerales. También derivados del ácido carbónico se hallan sus sales ácidas, los bicarbonatos. Otros compuestos notables del carbono son el sulfuro de carbono, CS2, buen disolvente, pero inflamable; el tetracloruro de carbono, CCl4, también buen disolvente y, además, no inflamable. Con los metales, forma los carburos, destacando entre ellos el carburo de calcio, CaC2, a partir del cual se puede lograr acetileno.
El carbono no es tóxico para el hombre, aunque el trabajar en ambientes en los que haya polvos carbonosos es dañino para el sistema respiratorio, sin embargo, el negro de humo es carcinógeno y la exposición al 14C, dada su radiactividad, entraña riesgos.
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Las principales aplicaciones de este elemento son:
Grafito: Fabricación de crisoles para altas temperaturas, minas de lapicero, electrodos, lubricantes y pinturas especiales.
Diamante: Muy valioso en joyería, es también un buen elemento de corte por su elevada dureza.
Fullereno: Síntesis de productos químicos.
Una de las variedades del carbono es el grafito.
En la industria: El carbono es un componente fijo de los aceros; se usa en reactores nucleares, como elemento de protección; por sus propiedades adsorbentes, se emplea en Medicina para combatir la flatulencia y con resinas de poliéster forma la fibra de carbono, muy resistente y empleada en carrocerías de coches, cascos de embarcaciones, etc.