miércoles, 21 de marzo de 2012

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.

hidrocarburos

Hidrocarburos
Los hidrocarburos son compuestos de carbono e hidrógeno que, atendiendo a la naturaleza de los enlaces, pueden clasificarse de la siguiente forma:
                           ¦ Saturados   ¦ Alcanos
              ¦ Alifáticos ¦
              ¦            ¦             ¦ Alquenos
              ¦            ¦ Insaturados ¦
Hidrocarburos ¦                          ¦ Alquinos
              ¦ 
              ¦ Aromáticos

ALCANOS
El carbono se enlaza mediante orbitales híbridos sp3 formando 4 enlaces simples en disposición tetraédrica.
Nomenclatura
          1.- Cadena más larga: metano, etano, propano, butano, pentano,...
          2.- Las ramificaciones como radicales: metil(o), etil(o),...
          3.- Se numera para obtener los números más bajos en las ramificaciones.
          4.- Se escriben los radicales por orden alfabético y con los prefijos di-, tri-, ... si fuese necesario.
          5.- Los hidrocarburos cíclicos anteponen el prefijo ciclo-
Propiedades físicas
Las temperaturas de fusión y ebullición aumentan con el número de carbonos y son mayores para los compuestos lineales pues pueden compactarse mas aumentando las fuerzas intermoleculares.
Son menos densos que el agua y solubles en disolventes apolares.
Propiedades químicas
Son bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C y C-H y a su baja polaridad. No se ven afectados por ácidos o bases fuertes ni por oxidantes como el permanganato. Sin embargo la combustión es muy exotérmica aunque tiene una elevada energía de activación.
Las reacciones más características de los alcanos son las de sustitución:
                    CH4 + Cl2 ----> CH3Cl + HCl

También son importantes las reacciones de isomerización:
                               AlCl3
                  CH3CH2CH2CH3 ------> CH3CH(CH3)2

Obtención de alcanos
La fuente más importante es el petróleo y el uso principal la obtención de energía mediante combustión.
Algunas reacciones de síntesis a pequeña escala son:
          - Hidrogenación de alcanos:
                           Ni
                    CH3CH=CHCH3 -----> CH3CH2CH2CH3
          - Reducción de haluros de alquilo:
                                 Zn
                2 CH3CH2CHCH3  ------>  2 CH3CH2CH2CH3 + ZnBr2

ALQUENOS
Los alquenos contienen enlaces dobles C=C. El carbono del doble enlace tiene una hibridación sp2 y estructura trigonal plana. El doble enlace consta de un enlace sigma y otro pi. El enlace doble es una zona de mayor reactividad respecto a los alcanos. Los dobles enlaces son más estables cuanto más sustituidos y la sustitución en trans es más estable que la cis.
Nomenclatura
          1.- Seleccionar la cadena principal: mayor número de dobles enlaces y más larga. Sufijo -eno.
          2.- Numerar para obtener números menores en los dobles enlaces.
Propiedades físicas
Las temperaturas de fusión son inferiores a las de los alcanos con igual número de carbonos puesto que, la rigidez del doble enlace impide un empaquetamiento compacto.
Propiedades químicas
La reacciones más características de los alquenos son las de adición:
                    CH3-CH=CH-CH3 + XY ------> CH3-CHX-CHY-CH3
entre ellas destacan la hidrogenación, la halogenación, la hidrohalogenación y la hidratación. En estas dos últimas se sigue la regla de Markovnikov y se forman los derivados más sustituidos, debido a que el mecanismo transcurre mediante carbocationes y se forma el carbocatión más estable que es el más sustituido.
Otra reacción importante es la oxidación con MnO4- o OsO4 que en frío da lugar a un diol y en caliente a la ruptura del doble enlace y a la formación de dos ácidos.
Otra característica química importante son las reacciones de polimerización. Mediante ellas se puede obtener una gran variedad de plásticos como el polietileno, el poliestireno, el teflón, el plexiglas, etc. La polimerización de dobles enlaces tiene lugar mediante un mecanismo de radicales libres.
Obtención de alquenos
Se basa en reacciones de eliminación, inversas a las de adición:
                    CH3-CHX-CHY-CH3 ------> CH3CH=CHCH3 + XY
entre ellas destacan la deshidrogenación, la deshalogenación, la deshidrohalogenación y la deshidratación. Las deshidratación es un ejemplo interesante, el mecanismo transcurre a traves de un carbocatión y esto hace que la reactividad de los alcoholes sea mayor cuanto más sustituidos. En algunos casos se producen rearreglos de carbonos para obtener el carbocatión más sustituido que es más estable. De igual modo el alqueno que se produce es el más sustituido pues es el más estable. Esto provoca en algunos casos la migración de un protón.
ALQUINOS
Se caracterizan por tener enlaces triples. El carbono del enlace triple se enlaza mediante una hibridación sp que da lugar a dos enlaces simples sigma formando 180 grados y dos enlaces pi. El deslocalización de la carga en el triple enlace produce que los hidrógenos unidos a el tengan un carácter ácido y puedan dar lugar a alquiluros. El alquino más característico es el acetileno HCCH, arde con una llama muy caliente ( 2800 oC) debido a que produce menos agua que absorbe menos calor.
Sus propiedades físicas y químicas son similares a las de los alquenos. Las reacciones más características son las de adición.
Nomenclatura
          1.- Se consideran como dobles enlaces al elegir la cadena principal.
          2.- Se numera dando preferencia a los dobles enlaces.

isomeria

¿Que es la nutricion?

¿Qué es la nutrición?
La nutrición es el proceso biológico en el que los organismos asimilan los alimentos y los líquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento de sus funciones vitales. La nutrición también es el estudio de la relación que existe entre los alimentos y la salud, especialmente en la determinación de una dieta.
La nutrición es esencial para el funcionamiento de los seres vivos. Es el proceso en el que los organismos convierten los alimentos necesarios en energia para el funcionamiento de las funciones vitales.

Los dos tipos de nutrición son autotrofa (en el que los organismos producen su propio alimento) y la heterotrofa, la que necesita de otros seres vivos para vivir.

propiedades fisicas y quimicas del carbono

Propiedades físicas y químicas del carbono
Propiedades físicas

2267 kg/m3
Diamante: 3823 K
Grafito: 3800 K
Grafito: 5100 K
{{{P_inflamabilidad}}} K
Grafito; sublima: 711 kJ/mol
Grafito; sublima: 105 kJ/mol


Propiedades químicas

Radio medio
70 pm
2,55 (Pauling)
{{{radio_iónico}}}
77 pm
170 pm
4, 2
1086,5 kJ/mol
2.ª Energía de ionización
2352,6 kJ/mol
3.ª Energía de ionización
4620,5 kJ/mol
4.ª Energía de ionización
6222,7 kJ/mol
5.ª Energía de ionización
37 831,1 kJ/mol
6.ª Energía de ionización
47 277,1 kJ/mol


compuestos organicos e inorganicos

Compuestos orgánicos e inorgánicos
Compuestos orgánicos
Los compuestos orgánicos son complejos y responsables en particular de las propiedades celulares de "la vida".
-          -         Todos los compuestos orgánicos comparten la característica de poseer un bioelemento base, llamado "CARBONO" en sus moléculas. Esto se debe a que el carbono se une muy fácilmente entre sí, desarrollando esqueletos básicos en todos los compuestos orgánicos. Estas cadenas pueden presentar distintas longitudes y formas.
A estas cadenas también se le pueden asociar otros átonos de
gran importancia como por ejemplo:

Hidrógeno (H) - Oxígeno (O)
Nitrógeno (N) - Fósforo (P) - Azufre (S)

-          -         Cada átomo de carbono presenta una valencia de 4, lo que aumenta significativamente la complejidad  de los compuestos que pueden formar; teniendo la posibilidad de dobles o triples enlaces, aumentando de esta manera la variabilidad de las estructuras y configuración de los compuestos orgánicos.
Compuestos inorgánicos

Los compuestos inorgánicos resultan de la combinación de varios elementos que se enlazan
químicamente. Un enlace químico es una atracción entre dos átomos mediante el intercambio de
sus electrones de valencia. El tipo de intercambio depende de la naturaleza de los elementos y
puede ser en forma de la transferencia de un átomo a otro o de compartición entre los átomos.
En el primero de los casos se denomina enlace iónico y en el segundo enlace covalente
Los átomos se enlazan de acuerdo a su número de electrones de valencia buscando su
estabilidad completando los ocho electrones requeridos en el nivel valencia (Ley del octeto)

Hidrocarburos

Los HIDROCARBUROS son sustancias formadas UNICAMENTE por atomos de CARBONO e HIDROGENO y ninguno de otra especie (como oxigeno, nitrógeno etc).
La característica estructural clave de los hidrocarburos (y de casi todas las demás sustancias organicas)., es la presencia de enlaces estables carbono-carbono.
El carbono es el único elemento capaz de formar cadenas “muy largas” y estables a través de enlaces que pueden ser simples , dobles o triples.


Hidrocarburos saturados
Los hidrocarburos saturados son compuestos químicos que se encuentran formados en exclusiva por átomos de carbono y de hidrógeno. Dichos compuestos se obtienen por destilación fraccionada, a partir del petróleo o el gas natural.

Los hidrocarburos saturados, son los hidrocarburos alifáticos que tienen todos sus átomos de carbono unidos mediante enlaces de tipo simple. Este tipo de hidrocarburos sigue la fórmula generalizada, CnH2n+2, en donde “n”, hace referencia al número de carbonos que forman la molécula.
Hidrocarburos insaturados
Son los que tienen doble o triple ligaduras entre carbonos.
Ejemplos:
C2H2 C2H2 etileno, los 2 carbones están unidos por 2 ligaduras
CH CH acetileno, los 2 carbones están unidos por 3 ligaduras