¿por que es importante el carbono?

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  • hace 8 años
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    El carbono, a diferencia del nitrógeno y oxigeno, no es un elemento abundante, constituye solo el 0.027% de la corteza terrestre. Aunque parte de él se presenta en forma elemental como grafito y diamante, casi todo se encuentra en forma combinada.

    Mas de la mitad esta presente en carbonatos como carbonato de calcio (CaCO3)

    La importancia del elemento reside en gran parte en su presencia en los seres vivos: hace 150 años los científicos creyeron

    que este compuesto que sustentaba la vida sólo podía se podía " fabricar" dentro de los seres vivos, por esta razón se lo llamo compuesto orgánico.

    Hoy se sabe que estos compuestos orgánicos se los puede sintetizar en el laboratorio a partir de sustancias inorgánicas sencillas.

    Formas elementales del carbono

    El grafito es un sólido suave, color negro, resbaladizo, con lustre metálico y es conductor de electricidad.

    El diamante es un sólido transparente en el cual los átomos de carbono forman una red covalente. Es más denso que el grafito (d=2,25 g/cm3 para el grafito y d=3,51 g/cm3 para el diamante). A presiones y temperaturas altas (100 atm. Y 3000°C) el grafito se convierte en diamante.

    Óxidos de carbono

    El carbono forma dos óxidos principales: monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2)

    El monóxido de carbono se forma cuando se quema carbono o hidrocarburos con un suministro limitado de oxígeno.

    2 C(s) + O2 (g) 2 CO(g)

    Este es un gas incoloro inodoro insípido. Es tóxico a causa de su capacidad para unirse a la hemoglobina e interferir así en el transporte del oxígeno.

    Tiene varios usos comerciales. Puesto que arde fácilmente para formar CO2 se emplea como combustible:

    2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g)

    También es un agente reductor simple, ampliamente usado en operaciones metalúrgicas para reducir óxidos metálicos.

    Por ejemplo, es el agente reductor mas importante en la reducción de óxidos en hornos de fundición:

    Fe3O4(s) + 4 CO(g) 3 Fe(s) + 4 CO2(g)

    El dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro. Es un componente secundario de la atmósfera terrestre pero contribuye en forma importante al llamado efecto invernadero. Aunque no es tóxico, altas concentraciones aumentan el ritmo de la respiración y puede causar asfixia.

    El CO2 sólido se lo conoce como hielo seco, de ahí que aproximadamente la mitad del dióxido de carbono que se consume cada año es utilizado para refrigeración

    Otro uso importante es la producción de bebidas gaseosas, en la producción de bicarbonato para hornear, etc.

    Acido carbónico y carbonatos

    El CO2 es moderadamente soluble en agua, las soluciones resultantes tienen una acidez moderada como resultado de la formación de ácido carbónico (H2CO3)

    CO2(a.c.) + H2O(l) H2CO3(a.c.)

    El ácido carbónico es un ácido diprótico débil. Aunque no se puede aislar como compuesto puro, es posible obtener dos tipos de sales por neutralización de soluciones de ácidos carbónicos:

    carbonatos ácidos o bicarbonatos

    carbonatos

    Debido a que el agua que contiene CO2 es ligeramente ácido, el CaCO3 se disuelve lentamente en este medio.

    CaCO3(s) + H2O(l) + CO(g) Ca+2(ac) + 2 HCO3(ac)

    Esta reacción se produce cuando las aguas superficiales pasan al subsuelo a través de depósitos de piedra caliza (CaCO3) y es la principal forma en que el Ca+2 penetra hasta las aguas subterráneas para producir agua dura.

    Aguas duras

    El agua que contiene una concentración relativamente alta de calcio y magnesio se conoce como agua dura. Aunque la presencia de estos iones no constituye en general una amenaza para la salud, hace que el agua sea inadecuada para ciertos usos (sean domésticos o industriales)

    Por ejemplo, estos iones reaccionan con jabones para formar una nata de jabón insoluble. Cuando se calienta agua que contiene iones calcio y bicarbonatos, se desprende dióxido de carbono y se forma carbonato de calcio que es insoluble:

    Ca+2 + 2 HCO-3(ac) CaCO3(s) + CO2 + H2O(l)

    Otros compuestos inorgánicos de carbono

    El cianuro de hidrogeno (HCN) es una gas extremadamente tóxico. Se produce por la reacción de una sal de cianuro como nacen con un ácido.

    Las soluciones acuosas de HCN se conocen como ácido cianhidrico. La neutralización con una base como hidróxido de sodio (NaOH) produce sales de cianuro como el cianuro de sodio (NaCN)

    Estos cianuros son utilizados en la industria del plástico como el nylon, la acción tóxica del cianuro se debe a que se combina con el hierro de la citocromo oxidasa (enz. Que interviene en la respiracion)

    El disulfuro de carbono (CS2) es un importante disolvente industrial de ceras, grasas, celulosas y otras sustancias no polares.

    Es un liquido volátil, el vapor es venenoso y altamente inflamable. El compuesto se forma por acción directa del carbono y azufre a alta temperatura.

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