Alótropo de carbón .- ..........................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=1a18f8d84de8b1e4623fb2842c7971624cc7bd70&writer=rdf2latex&return_to=Al%C3%B3tropos+del+carbono
¿Que son los alótropos del carbono?
Alotropía:
Es la propiedad que poseen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes, en el mismo estado físico. El carbono: Es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre. a) Diamante b) Grafito c) Lonsdaleita d) Buckminsterfullereno e) Nanotubo de carbono f) Carbono amorfo g) Grafeno
Mineral suave, de color gris a negro, inodoro, no tóxico, resistente al calor y excelente conductor de calor y la electricidad, con alta resistencia a los ácidos, es compresible y maleable, resiste el ataque químico, el choque térmico, la contracción y la oxidación, tiene bajos coeficientes de fricción y de expansión térmica, flexible y excelente lubricante. Alótropos del carbono
Alótropos del carbono
Los alótropos del carbono son los siguientes:
Diamante.-
El diamante es uno de los alótropos del carbono mejor conocidos, cuya dureza y alta dispersión de la luz lo hacen útil para aplicaciones industriales y joyería.
El uso industrial dominante de los diamantes es en cortado, perforado (brocas de perforación), abrasión (cortadores con filo de diamante), y pulido.
Grafito.-
El grafito es uno de los alótropos más comunes del carbono. El grafito es capaz de conducir electricidad y se usa como un lubricante seco.
Carbono amorfo.-
Este nombre se usa cuando el carbono no tiene figura cristalina. El carbón y el hollín negro de carbón son llamados informalmente carbono amorfo. Sin embargo, son productos de la pirólisis, que no produce carbono amorfo verdadero bajo condiciones normales.
Fulerenos.-
Lonsladeíta.-
La lonsdaleíta es un polimorfo hexagonal de carbono encontrado en meteoritos, así llamado en honor de Kathleen Lonsdale. Es una forma semejante al diamante, sin embargo hexagonal.
Nanotubos de carbono.-
Los nanotubos de carbono, también llamados buckytubos, son moléculas de carbono cilíndricas con propiedades novedosas que las hacen potencialmente muy útiles en una amplia variedad de aplicaciones (nanoelectrónica, óptica, aplicaciones de materiales, etc.).
Carbono vítreo.-
El carbono vítreo es una clase de carbono no grafitizante, que es usado ampliamente como material para electrodos en electroquímica, así como en crisoles de alta temperatura, y como componente de algunos dispositivos prostéticos.
Nanoespuma de carbono.-
La nanoespuma de carbono es el quinto alótropo conocido del carbono. Consiste de un ensamblado de cúmulos de baja densidad de átomos de carbono, mantenidos en una red tridimensional difusa.
El carbono acetilénico lineal (LAC por sus siglas en inglés), también llamado carbino, es un alótropo del carbono que tiene la estructura química1 -(C≡C)n- como una cadena repetitiva.2
Los átomos de carbono en esta forma están dispuestos cada uno de ellos en una geometría lineal con hibridación sp: es un polímero con enlaces sencillos y enlaces triples alternados. Este tipo de carbino es de considerable interés en nanotecnología debido a que su módulo de Young es cuarenta veces el del diamante, el más duro material conocido.3 La existencia del carbino en sí mismo como un alótropo del carbono es controvertida, ya que las propiedades y métodos sintéticos lucen consistentes con la generación de fullerenos.4 Sin embargo, los oligómeros de polialquinos llamados poliinos como substructuras de compuestos mayores son bien conocidos e investigados de manera activa como sustitutos.5 Las cadenas de carbino de más de 300 átomos de carbono han sido preparadas y parecen ser razonablemente estables tan pronto como los alquinos terminales de la cadena son cubiertos en vez de tener un átomo acetilénico de H libre.6 El análisis en este estudio demostró específicamente que el resultado fue una estructura tipo carbino en vez de un fullereno.
Un análisis de un alótropo de carbono lineal sintetizado encontró que tiene una estructura electrónica de cumuleno, que son dobles enlaces secuenciales a lo largo de una cadena de carbono con hibridación sp, en vez del patrón que alterna enlaces sencillos y triples del carbino lineal.-
Carbono con otro nombre
Para los que recuerdan sus clases de química orgánica, uno de los principales factores que hacen al carbono tan especial es su habilidad para formar enlaces con átomos, incluyendo él mismo, en un número de formas distintas. Incluso la unión entre átomos de carbono solos puede resultar en formas diferentes (o alótropos) de carbono como el grafeno, los nanotubos de carbono y los buckyballs.
Estas formas artificiales ofrecen sorprendentes propiedades en términos de fuerza mecánica y sus posibles aplicaciones, como por ejemplo en la electrónica de la siguiente generación. Por lo tanto, no resulta sorprendente que los científicos estén tratando de descubrir nuevos alótropos de carbono con características similares e incluso superiores.
El carbino, o carbono acetilénico lineal, es otro alótropo de carbono que tiene forma de una cadena simple con enlaces atómicos alternantes simples y triples. Dado que es una cadena que tiene el grosor de un átomo y no una lámina (como el grafeno) o un tubo (como los nanotubos de carbono), es considerado realmente un material de una sola dimensión. Los científicos creen desde hace tiempo que esta única dimensión puede darle al carbino propiedades mecánicas y eléctricas únicas.
Propiedades del Carbino
El profesor Boris Yakobson de la Universidad de Rice y su equipo se dedicaron a la labor de describir laspropiedades del carbino empleando la información disponible de investigaciones previas y combinandola en una simulación por computadora que pudiera arrojar más luz acerca de las propiedades de este material elusivo. Después de confirmar que el carbino es estable a temperatura ambiente y que es altamente resistente a la interacción con otras cadenas atómicas de carbino, los científicos confirmaron que este material presenta propiedades sumanente interesantes.
En términos de propiedades mecánicas, su resistencia a la tracción, o su capacidad para resistir el estiramiento, es el doble de la que posee el grafeno. De acuerdo al modelo de computadora, el carbino también es el doble de rígido que el grafeno y tres veces más rígido que el diamante. Curiosamente, la rigidez torsional de carbino se puede modificar mediante la adición de moléculas apropiadas en el extremo de cada cadena de carbono.
De acuerdo a Yakobson, el carbino también cuenta con propiedades eléctricas únicas e interesantes. Otras moléculas pueden ser añadidas a cada final de la cadena para que resulte adecuada para almacenar energía, además, su banda de prohibición, una característica importante que determina su conductividad eléctrica, puede ser aumentada de 3.2 a 4.4 eV con solo estirar el material un diez por ciento, y finalmente, cuando se tuerce unos 90 grados, el carbino se convierte en un semiconductor magnético.
Si estas predicciones son ciertas, entonces la versatilidad de carbino podría algún día conducir a importantes avances en campos que van desde el diseño de nuevos dispositivos de nanoelectrónica y espintrónica hasta la construcción de partes mecánicas con muy altas prestaciones.
Desafortunadamente, conocer sus propiedades y poder aprovecharlas son dos problemas muy distintos. Mientras que el carbino se ha detectado en el polvo interestelar y en grafito comprimido, está resultando muy difícil de recrear en el laboratorio (investigadores sólo han conseguido crear pequeñas cadenas de hasta 44 átomos). Pero por lo menos, estudios como este pueden alentar más inversiones hacia la solución de los problemas prácticos de la fabricación de cadenas más extensas de carbino.
Yakobson y sus colegas han dicho que procederán a estudiar con más cuidado la conductividad del carbino, sobre todo la relación entre torsión y su banda de prohibición. Su trabajo futuro incluirá también determinar si los otros elementos de la tabla periódica también son capaces de formar cadenas monodimensionales similares.
El Carbono
1¿Cuáles son las 2 formas alotrópicas cristalinas bien definidas que forma el carbono?
Las principales formas alotrópicas del carbono 12 que es la base son:
a) El Diamante: el mineral más duro que existe (resistencia a ser rayado)
b) El Grafito: Unas de sus utilizaciones más comunes es en la mina de los lapiceros, además de ser más "blando" que el diamante, presenta otra característica diferente, es conductor de la corriente.
2 Investiga cuáles son otras formas con menor cristalinidad
-El carbono amorfo es el nombre usado para el carbono que no tiene una estructura cristalina.
-Los buckminsterfulerenos, o normalmente abreviados como fulerenos;
-Los nanotubos de carbono, también llamados buckytubos, son moléculas de carbono cilíndricas con propiedades novedosas que las hacen potencialmente muy útiles en una amplia variedad de aplicaciones (nanoelectrónica, óptica, aplicaciones de materiales, etc.).
-El carbono vítreo es una clase de carbono no grafitizante,
-La nanoespuma de carbono es el quinto alótropo conocido del carbono
-La lonsdaleíta es un alótropo hexagonal del alótropo de carbono diamante, que se cree se forma a partir del grafito presente en los meteorito al impactar sobre la Tierra.
-El carbono acetilénico lineal (LAC por sus siglas en inglés), también llamado carbino, es un alótropo del carbono que tiene la estructura química como una cadena repetitiva.
3 ¿Puede el carbono formar un enlace cuádruple consigo mismo? Si, aunque es difícil tener una imagen intuitiva, geométrica, de este cuarto enlace. Digamos que está “colgando” entre los orbitales híbridos que apuntan en sentidos opuestos en el eje de la molécula.
4 Investiga qué utilidad fundamental tiene hoy día otro elemento de su grupo con similar configuración electrónica como el silicio (Si).
Cabe preguntarse si la situación del carbono es singular o si por el contrario algún otro elemento participa de sus mismas propiedades. Observando el sistema periódico se advierte que el silicio está situado en el mismo grupo justo debajo del carbono y con idéntica configuración electrónica externa.Sus usos actualmente son como semiconductor en distintos componentes electrónicos.
5 ¿En que consiste la datación con el carbono 14?
La datación por radiocarbono es un método de radiación radiométrica que utiliza el isotopo carbono 14 para determinar la edad de materiales que contienen carbono hasta unos 60.000 años.
Dentro de la arqueología es considerada una técnica de datación absoluta. En 1946 el químico estadounidense Willard Libby dio a conocer los mecanismos de formación del isótopo carbono 14 a través de reacciones nucleares en la atmósfera. Más tarde, en 1949, cuando ocupaba su cargo como profesor en la universidad de Chicago desarrolló el conocido Método de Datación Radiocarbónica. En 1960, Libby fue galardonado con el Premio nobel de Quimica por su método de datación mediante el carbono 14.
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