QUÍMICA ORGÁNICA

EL ÁTOMO DEL CARBONO.

El Carbono puede encontrarse en estado natural en forma cristalina y pura, en este caso hay dos formas alotrópicas, es decir con diferentes propiedades que son: el diamante y el grafito. También se puede encontrar en estado amorfo en cuatro minerales: antracita, hulla, lignito y turba.

Por otro lado el carbono se encuentra en forma artificial como residuo de ciertos procesos industriales, así por ejemplo: el coke, el carbón de retorfa, el carbón de palo, el carbón animal y el negro humo.

A continuación daremos un concepto y propiedades de las diferentes formas del carbono:

CRISTALINOS 1. DIAMANTE: El diamante es una de las formas alotrópicas, en la que se presenta el Carbono. Es la sustancia

más dura que se conoce; se representan en él, enlaces covalentes. Propiedades: Es el más duro de todos los minerales, sin embargo, existen algunos productos artificiales que lo rayan,

tenemos al Carburo de Siliciuro de Titanio, también tenemos al Carborundo. Es generalmente incoloro. Es el Carbono cristalizado y más puro que todos los demás Carbonos. Cristaliza en el Sistema Cúbico, ordinariamente en octaedros. Posee un marcado índice de refracción (2,41), tiene una gran densidad (Dr=3,5).

2. GRAFITO: Es otra de las formas alotrópicas del Carbono, tiene una estructurar cristalina definida. Propiedades: El grafito se presenta en laminillas negras, untuosas (grasosas) al tacto. El grafito es un buen conductor del calor y la electricidad, por lo que se utiliza en electrodos, en

electrometalurgia. Mezclado con arcilla, el grafito se encuentra en el carboncillo de los lápices. Cristaliza en láminas brillantes, pertenecientes al sistema hexagonal. Es usado para la fabricación de lápices, crisoles, etc.

AMORFOS

Este Carbono no tiene estructura cristalina definida. Se le conoce comúnmente como Negro. Bajo esta denominación se hallan muchos de los combustibles que utiliza la industria y la economía doméstica. Puede ser natural y artificial.

1. CARBONOS NATURALES (CARBÓN DE PIEDRA) Tenemos: La antracilla, la hulla, el lignito y la turba. a) La Antracita: Suponemos que procede de la putrefacción de los vegetales en el seno de la tierra, en

época pasadas. La antracita contiene un 90% de Carbono y tiene un poder calorífico de 800 kilocalorías por kg.

b) La Hulla: Es un Carbón mineral y se le usa para hornos de gas (es el más abundantes). La hulla contienen un 80% de Carbono.

c) El Lignito: Empleado generalmente como combustible, etc. El lignito contiene un 70% de Carbono. d) La Turba: Es el carbón de menor costo como combustible. Es de uso múltiple para la fabricación de

cartones. La turba contiene un 60% de Carbono.

2. CARBONOS ARTIFICIALES Entre los Carbonos Artificiales tenemos: el carbón animal, el negro de humo, el carbón de palo, el carbón de retorta, el coke. EL NEGRO DE HUMO: Llamado también hollín, se obtiene por la combustión incompleta de

sustancias orgánicas, es decir, con insuficiente cantidad de Oxígeno.Se emplea en la fabricación de tinta china, cintas para máquinas, papel carbón, pinturas, betún, discos fonográficos y neumáticos. En el laboratorio se consigue haciendo arder la trementina que se encuentra en una cápsula.

En la industria se obtiene el negro de humo mediante la combustión incompleta del gas natural, que contiene metano CH4 según la ecuación:

CH4 + O2 2H2 O + C

EL CARBÓN ANIMAL: Llamado también negro animal, se obtiene calcinando los huesos en recipientes cerrados. Se emplea para decolorar líquidos oscuros.

EL CARBÓN DE PALO: Llamado también carbón de madera o carbón vegetal. Se produce por la combustión incompleta en pilas recubiertas exteriormente de tierra y con un orificio central a otros orificios que continúan en espacios libres verticales, los cuales sirven de chimeneas. Al encenderse los montículos de leña, se carboniza ésta, en un proceso que dura varios días.

EL COQUE: Es un carbón de color gris, muy poroso que no tizna los dedos. De gran poder calorífico, se emplea en Metalurgia como combustible; y reductor de los metales oxidados, especialmente en los altos hornos de la metalurgia del Hierro.

EL CARBÓN DE RETORTA: Es el carbón que se queda incrustado en las paredes interiores de las retortas de las fábricas de gas. Es denso de color negro y poroso y muy buen conductor del calor y de la electricidad, es por eso que es muy utilizado en la industria de los electrodos de los aparatos eléctricos.

PROPIEDADES GENERALES DEL CARBONO

1. TETRAVALENCIA

El átomo de carbono tiene la capacidad de combinare mediante cuatro enlaces.

2. AUTOSATURACIÓN

Los átomos de carbono pueden combinarse entre si, formando cadenas lineales simples o ramificadas, a través de una o más valencias.

CADENAS CARBONADAS

Es una secuencia de átomos de carbono unidos entre si por medio de enlaces (simple, doble o triple), formando largas cadenas de gran estabilidad, las cuales constituyen el esqueleto o estructura de todo compuesto orgánico.

Las cadenas carbonadas pueden ser:Lineales Ramificada ,Cíclicas

TIPOS ESTRUCTURALES DE CARBONO - Carbono primario: Es aquel que está unido mediante enlace simple a otro átomo de carbono.

- Carbono secundario: Es aquel que está unido mediante enlaces simples a otros dos átomos de carbono o a uno mediante un doble enlace.

- Carbono terciario: Es aquel carbono que se une mediante enlaces simples a otros tres átomos de carbono o a dos mediante un enlace simple y uno doble o a uno mediante un

-C–C– –C=C–

–C C–