El atomo de carbono
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Los elementos se organizan en bloques según el tipo de orbital en el que se encuentran los electrones exteriores. Estos bloques reciben el nombre de los espectros característicos que producen: agudo (s), principal (p), difuso (d) y fundamental (f).
La masa de un átomo en relación con la del carbono-12. Es aproximadamente la suma del número de protones y neutrones en el núcleo. Cuando existe más de un isótopo, el valor dado es la media ponderada de la abundancia.
Existen varias formas puras de este elemento, como el grafito, el diamante, los fullerenos y el grafeno. El diamante es un sólido incoloro, transparente y cristalino y el material más duro conocido. El grafito es negro y brillante, pero suave. Las nanoformas, los fullerenos y el grafeno, aparecen como polvos negros o marrones oscuros, parecidos al hollín.
El carbono es esencial para la vida. Esto se debe a que es capaz de formar una enorme variedad de cadenas de diferentes longitudes. Antes se pensaba que las moléculas de carbono de la vida sólo podían obtenerse de los seres vivos. Se pensaba que contenían una «chispa de vida». Sin embargo, en 1828 se sintetizó la urea a partir de reactivos inorgánicos y se unieron las ramas de la química orgánica e inorgánica. Los seres vivos obtienen casi todo su carbono del dióxido de carbono, ya sea de la atmósfera o disuelto en el agua. La fotosíntesis de las plantas verdes y del plancton fotosintético utiliza la energía del sol para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno. El oxígeno se libera a la atmósfera, al agua dulce y a los mares, y el hidrógeno se une al dióxido de carbono para producir hidratos de carbono. Algunos de los hidratos de carbono se utilizan, junto con el nitrógeno, el fósforo y otros elementos, para formar las demás moléculas monoméricas de la vida. Entre ellas están las bases y los azúcares para el ARN y el ADN, y los aminoácidos para las proteínas. Los seres vivos que no realizan la fotosíntesis tienen que recurrir al consumo de otros seres vivos como fuente de moléculas de carbono. Sus sistemas digestivos descomponen los hidratos de carbono en monómeros que pueden utilizar para construir sus propias estructuras celulares. La respiración proporciona la energía necesaria para estas reacciones. En la respiración, el oxígeno vuelve a unir los hidratos de carbono para formar de nuevo dióxido de carbono y agua. La energía liberada en esta reacción se pone a disposición de las células.
Átomo de circonio
ResumenEn este capítulo repasamos las propiedades básicas del elemento carbono como átomo y enumeramos las propiedades básicas como los niveles de energía y la estructura electrónica. A continuación, examinamos las distintas formas en que el carbono se une para formar complejos químicos y alótropos, haciendo hincapié en la asombrosa versatilidad del enlace del carbono. Se enumeran las clases más importantes de alótropos del carbono y se muestran sus estructuras. También se examinan los isótopos del carbono. El resto del material de este capítulo está dedicado a la cuestión del enlace del carbono y las bandas de energía en los sólidos. La teoría de las bandas de energía en los sólidos en los métodos de enlace estrecho (TBM) se desarrolla en un apéndice separado.Palabras claveMétodo de enlace estrecho (TBM) Alótropos del carbono Razeghi de carbono vecinos forman complejos materiales
Átomo de carbono terciario
Elemento químico, símbolo C y número atómico 6Carbono, 6CGrafito (izquierda) y diamante (derecha), dos alótropos del carbonoCarbonoAlótroposgrafito, diamante, otrosAparienciaPeso atómico estándar Ar, std(C)[12,0096, 12,0116] convencional: 12,011[1]El carbono en la tabla periódica
El carbono (del latín: carbo «carbón») es un elemento químico de símbolo C y número atómico 6. No es metálico y es tetravalente, por lo que dispone de cuatro electrones para formar enlaces químicos covalentes. Pertenece al grupo 14 de la tabla periódica[14]. El carbono constituye sólo un 0,025% de la corteza terrestre[15]. Existen tres isótopos en la naturaleza: el 12C y el 13C son estables, mientras que el 14C es un radionúclido que decae con una vida media de unos 5.730 años[16]. El carbono es uno de los pocos elementos conocidos desde la antigüedad[17].
El carbono es el decimoquinto elemento más abundante en la corteza terrestre y el cuarto elemento más abundante en el universo por su masa, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno. La abundancia del carbono, su singular diversidad de compuestos orgánicos y su inusual capacidad para formar polímeros a las temperaturas habituales en la Tierra permiten que este elemento sea el elemento común de toda la vida conocida. Es el segundo elemento más abundante en el cuerpo humano por masa (alrededor del 18,5%) después del oxígeno[18].
Fórmula del carbono
Elemento químico, símbolo C y número atómico 6Carbono, 6CGrafito (izquierda) y diamante (derecha), dos alótropos del carbonoCarbonoAlótroposgrafito, diamante, otrosAparienciaPeso atómico estándar Ar, std(C)[12,0096, 12,0116] convencional: 12,011[1]El carbono en la tabla periódica
El carbono (del latín: carbo «carbón») es un elemento químico de símbolo C y número atómico 6. No es metálico y es tetravalente, por lo que dispone de cuatro electrones para formar enlaces químicos covalentes. Pertenece al grupo 14 de la tabla periódica[14]. El carbono constituye sólo un 0,025% de la corteza terrestre[15]. Existen tres isótopos en la naturaleza: el 12C y el 13C son estables, mientras que el 14C es un radionúclido que decae con una vida media de unos 5.730 años[16]. El carbono es uno de los pocos elementos conocidos desde la antigüedad[17].
El carbono es el decimoquinto elemento más abundante en la corteza terrestre y el cuarto elemento más abundante en el universo por su masa, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno. La abundancia del carbono, su singular diversidad de compuestos orgánicos y su inusual capacidad para formar polímeros a las temperaturas habituales en la Tierra permiten que este elemento sea el elemento común de toda la vida conocida. Es el segundo elemento más abundante en el cuerpo humano por masa (alrededor del 18,5%) después del oxígeno[18].