ESTADOS FISICOS DEL CARBONO SUS FORMAS ALOTROPICAS EXISTENTES E HIDROCARBUROS

ESTADOS FISICOS DEL CARBONO SUS FORMAS ALOTROPICAS EXISTENTES E HIDROCARBUROS

5 FORMAS ALOTROPICAS CONOCIDAS DEL CARBONO.

En la alotropía del carbono, se conocen cinco formas, sin contar con el carbono amorfo, y son: grafito, diamante, fullerenos, carbonos, y nanotubos.

Grafito:

El grafito posee una estructura laminar (como se puede observar en la figura), las láminas están separadas por capas, y cada capa tiene una separación entra ellas de 3.35 Å, que se corresponde a la suma de los radios de Van der Waals, lo que nos indica que las fuerzas entre las capas debe de ser relativamente débil. Este hecho nos indica la blandura del grafito, así como las propiedades lubricantes, que se suele atribuir al deslizamiento de una capa sobre la otra.
Las capas pueden ondularse, debido a la saturación de los átomos de carbono y la pérdida, por tanto del sistema π. Este hecho confiere propiedades como la no conductividad, o el ser incoloros.

Solamente se conocen dos tipos:

-óxido de grafito

-fluoruro de grafito.

  El óxido de grafito: Se obtiene tratando al grafito con agentes oxidantes muy fuertes en estado acuoso, como el ácido nítrico o el permanganato de potasio. La composición no es totalmente fija, pero se asemeja al C2O, aunque puede contener algo de H, y sus capas se encuentran separadas de 6 a 11 Å.

  Fluoruro de grafito: Se obtiene a través de fluoración directa del grafito a unos 600º C de temperatura. A menor temperatura, y en presencia del HF, se forma un sólido gris (o también blanco si está puro), con propiedades lubricantes como el grafito, pero en este caso es más resistente a la oxidación, siendo también hidrófobo y nada reactivo.

Puede ocurrir que las capas mantengas su planaridad, en este caso tienen las propiedades de estar coloreados y ser conductores.

El carbón y el hollín, están formados por partículas pequeñas de grafito, sirviendo las grandes superficies de estos materiales para absorber distintos gases y solutos.

Los objetos que se comercializan fabricados en fibra de carbono, se producen al pirolizar las fibras de los polímeros orgánicos.

El grafito tiene hoy en día diversas aplicaciones, en la fabricación de lápices, debido a la buena conducción de la electricidad y el calor, también se utiliza el grafito para revestir los moldes de galvanoplastia, para poder fabricar crisoles o moldes que serán sometidos a altas temperaturas. También se usa para evitar las oxidaciones, y en los últimos tiempos, es considerado como un buen mineral para la construcción de armamento nuclear, debido a su uso para reducir la acción de neutrones de uranio.

Fullerenos:

Se forman cuando el grafito se vaporiza en un láser. Esta es una variedad de grupos, grandes que tienen un núcleo constante de átomos de carbono.

Se denomina fullereno a dicho agrupamiento de átomos, siendo el más famoso el conocido como C60.

Una curiosa característica es el hecho de que los hexágonos y pentágonos coinciden siempre en 60 puntos, configurando un aspecto de balón de futbol, y es por ello que también se les conocen con el nombre de futbolano. Desde que fueron descubiertos, los fullerenos se han investigado rápidamente, avanzando mucho en su conocimiento

Diamante:

El diamante tiene una estructura de cristal covalente tridimensional, que se encuentra formado por enlaces C-C interconectados, extendiéndose a través de todo el cristal, por lo que se dice que el diamante es una molécula gigante. La estructura cristalina, es cúbica y se encuentra centrada en la cada, a dicha estructura se la conoce comúnmente como red de d.

Es uno de los sólidos más duros que se conocen, y posee además una alta densidad, e índice de refracción, siendo la segunda forma alotrópica del carbono más estable (la primera es el grafito).

Su característica principal es la dureza ( resistencia a la rayadura), propiedad que permite su aplicación fundamentalmente en herramientas de pulido o de corte.

Gracias a la estructura característica, la cual es bastante rígida, es difícil la contaminación con impurezas.

Amorfa
La forma amorfa es esencialmente grafito, pero que no llega a adoptar una estructura cristalina macroscópica. Esta es la forma presente en la mayoría de los carbones y en el hollín.

Isótopos El carbono-14 es un isótopo radioactivo con un periodo de semidesintegración de 5730 años que se emplea de forma extensiva en la datación de especímenes orgánicos.
Los isótopos naturales y estables del carbono son el C-12 (98,89%) y el C-13 (1,11%). El carbono fijado por fotosíntesis en los tejidos de las plantas es significativamente más pobre en C-13 que el CO2 de la atmósfera.

¿CUALES SON ALGUNOS USOS DEL CARBONO EN EL MUNDO ACTUAL?

Usos y Aplicaciones Del Carbono

USOS Y APLICACIONES DEL CARBONO
Los hidrocarburos son el petróleo, el carbono y el gas natural, se utilizan para fabricar muchos productos dentro de la industria como la mayonesa, los combustibles, alcoholes bolsas de basura, solventes, cosméticos, colorantes, jabones, vinagre, sales, desodorante, la fabricación del nylon, insecticidas, medicinas y muchos mas productos, como se puedes ver son cosas que la mayoría de las personas usamos, los hidrocarburos están casi en todo lo que usamos día con día, pero así como tienen sus ventajas, tenemos sus contradicciones.
Los hidrocarburos son elementos muy contaminantes ya que son un transporte, es decir al contacto con el agua, en el mar por ejemplo se esparcen muy rápido lo cual dificulta su limpieza, además de que esto imposibilita la interacción entre la flora y la fauna marina con la atmosfera obstruyendo así en ciclo de la vida.
Si estas sustancias llegaran a la costa debido a la alta permeabilidad dela arena, los hidrocarburos pueden penetrar por el subsuelo las napas y dejando rastros irreparables en las reservas de agua dulce.
Otra importante causa de contaminación, la constituyen los vertidos de desechos industriales, que llegan a poseer altas concentraciones de los derivados más peligrosos de los hidrocarburos.
La contaminación marítima por hidrocarburos se puede producir durante las operaciones cotidianas de los buques, ya sea de forma accidental, esto es, rebalse de tanques, roturas de mangueras, de líneas, pérdidas de pequeñas cantidades del casco, errores personales durante maniobras; o de forma intencional, como los lastres sucios, el limpiado de tanques, sentinas, basura, aguas contaminadas.
Se estima que 130.000 toneladas se vierten por año en el mar desde plataformas petrolíferas marinas. Se ha calculado que la pérdida y derrame crónico de petróleo asociado a su producción en el mar es de 100Kg. De vertido de crudo cada 1.000 toneladas extraídas.