Materia - estructura química

Alótropos

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.

El carbono amorfo es el carbono que no tiene una estructura cristalina. Como con todos los materiales vítreos, puede presentarse algún orden de corto alcance, pero no hay patrones de largo alcance de las posiciones atómicas.

Aunque puede fabricarse carbono completamente amorfo, el carbono amorfo natural (como el hollín) realmente contiene cristales microscópicos de grafito,¹ algunas veces diamante.² A escala macroscópica, el carbono amorfo no tiene una estructura definida, puesto que consiste en pequeños cristales irregulares, pero a escala nanomicroscópica, puede verse que está hecho de átomos de carbono colocados regularmente

El carbón y el hollín o negro de carbón son llamados informalmente carbono amorfo. Sin embargo, son productos de la pirólisis, que no produce carbono amorfo verdadero bajo condiciones normales. La industria del carbón divide al carbón en varios grados, dependiendo de la cantidad de carbono presente en la muestra, comparada con la cantidad de impurezas. El grado más alto, antracita, es aproximadamente 90 por ciento carbono y 10% otros elementos. El carbón bituminoso es aproximadamente 75-90% carbono, y el lignito es el nombre del carbón que tiene alrededor de 55 por ciento de carbono..

Estructura del Carbono amorfo

El carbono amorfo es el carbono que no tiene una estructura cristalina. A escala macroscópica, el carbono amorfo no tiene una estructura definida, puesto que consiste en pequeños cristales irregulares, pero a escala nano microscópica, puede verse que está hecho de átomos de carbono colocados regularmente.
El carbono amorfo se encuentra con distintos grados de pureza en el carbón de leña, el carbón, el coque, el negro de carbono y el negro de humo. El negro de humo, al que a veces se denomina de forma incorrecta negro de carbono, se obtiene quemando hidrocarburos líquidos como el queroseno, con una cantidad de aire insuficiente, produciendo una llama humeante. El humo u hollín se recoge en una cámara separada. Durante mucho tiempo se utilizó el negro de humo como pigmento negro en tintas y pinturas, pero ha sido sustituido por el negro de carbono, que está compuesto por partículas más finas. El negro de carbono, llamado también negro de gas, se obtiene por la combustión incompleta del gas natural y se utiliza sobre todo como agente de relleno y de refuerzo en el caucho o hule.