Formas Alotropicas del carbono
Son estructuras sólidas del carbono que son distintas y dependen de cómo se hayan formado. Algunos ejemplos son el amorfo, gráfito, diamante y el fullereno.
Aplicaciones
fULLERENO
Historia
ELa primera detección de los fullerenos se realizó en 1985 cuando se buscaba simular las condiciones
en las que el carbono ingresaba a la atmósfera de las gigantes rojas (estrellas), lo cuál se llevó a cabo a
través de la evaporación de grafito, al irradiarlo con un láser y de donde se generó un plasma compuesto
de 60 átomos de carbono y iones libres
Desde que se descubrieron los fullerenos, se encontró que el atrapar átomos, moléculas o iones dentro
de éstos, era posible. Así, se ha encontrado que al incluirlos en un polímero, éste le transmitirá algunas
de las propiedades del fulereno. Así mismo en películas delgadas, aparatos electrónicos, en cristales líquidos, ya que es facil su fotoexcitación. [5]
Al ser insolubles en agua, tienen una buena aplicación para la medicina, como encapsulador o microencapsulador, como co-solventes de alguna suspensión, tienen una actividad antioxidante, como detector,
como antiviral y ayuda al tratmiento del VIH-SIDA.
ELos fullerenos o buckyballs, son moléculas compuestas completamente de carbono; constan de un arreglo tridimensional (análogo al del benceno), en donde los átomos de carbono estan dispuestos de manera pantagonal o hexagonal a manera de que forman un icosaedro o un tipo de esfera hueca, y dicha estructura asemeja a un balón de fútbol.
Estructura
Hay varios tipos de fullerenos, el más estable es el que se conoce como buckminsterfullerene, consta de 60 átomos de carbono, 20 hexágonos y 12 pentágonos y se denota como C60. Tiene un diámetro de aproximadamente 7Å, es el mas pequeño de la familia de los fullerenos y también la molécula de la mayor simetría. También están el C70, C76, C80, C82, C84, C86, C90 y C94 que son igual de
abundantes y bastante estables, pero son de un mayor tamaño
carbono omorfo
El carbono amorfo es el carbono alotrópico con estructuras repletas de defectos moleculares e irregularidades. El término alótropo se refiere a que un solo elemento químico, como el átomo de carbono, forma estructuras moleculares diferentes, algunas cristalinas, y otras, como en este caso, amorfas.
iEstructura
Según su origen
aEllemental
jobS to be done // JTBD CANVAS
Existe el carbono amorfo de origen natural, debido a que es producto de la oxidación y de formas de descomposición de compuestos orgánicos.
Abreviado con frecuencia como aC o a-C, incluye el carbón activado y el negro del carbón. Las variedades de este grupo se obtienen por combustión incompleta de sustancias animales y vegetales, es decir, arden con un déficit estequiométrico de oxígeno.
Presentan mayor proporción de enlaces sp2 en su estructura u organización molecular. Pueden imaginarse como una serie de planos agrupados, con distintas orientaciones en el espacio, producto de los carbonos tetraédricos que establecen heterogeneidad en el conjunto.
Su estructuras repletas de defectos moleculares e irregularidades. tiene enlaces π localizados con desviaciones en el espaciado interatómico y variación en el ángulo de enlace. Posee enlaces hibridados sp2 y sp3
HIidrogenado
Tal como su nombre indica, contiene hidrógeno, pero enlazado covalentemente a los átomos de carbono, y no del tipo molecular (H2). Es decir, hay enlaces C-H. Si a uno de estos enlaces se le desprende el hidrógeno, quedará un orbital con un electrón desapareado. Si dos de estos electrones desapareados están muy cercanos entre sí, interaccionarán originando los llamados enlaces colgantes (dangling bond, en inglés).
Grafito
A presión atmosférica y temperatura ambiente es más estable el grafito que el diamante, sin embargo la descomposición del diamante es tan extremadamente lenta que sólo es apreciable a escala geológica. Fue nombrado por Abraham Gottlob Werner en el año 1789 y el término grafito deriva del griego γραφειν (graphein) que significa escribir. También se denomina plumbagina y plomo negro.
Estructura
Usos
Propiedades
jobS to be done // JTBD CANVAS
presentan hibridación sp2, esto significa que forma tres enlaces covalentes en el mismo plano a un ángulo de 120º (estructura hexagonal) y que un orbital Π perpendicular a ese plano quede libre (estos orbitales deslocalizados son fundamentales para definir el comportamiento eléctrico del grafito) . El enlace covalente entre los átomos de una capa es extremadamente fuerte, sin embargo las uniones entre las diferentes capas se realizan por fuerzas de Van der Waals e interacciones entre los orbitales Π, y son mucho más débiles.
El grafito es un material refractario y se emplea en ladrillos, crisoles, etc. Se emplea en la fabricación de diversas piezas en ingeniería, como pistones, juntas, arandelas, rodamientos, etc.
Este material es conductor de la electricidad y se emplea para la fabricación de electrodos. También tiene otras aplicaciones eléctricas.
Se emplea en reactores nucleares, como moderadores y reflectores.
El grafito mezclado con una pasta sirve para la fabricación de lápices.
Es usado para crear discos de grafito parecidos a los de discos vinilo salvo por su mayor resistencia a movimientos bruscos de las agujas lectoras.
Es de color negro con brillo metálico, refractario y se exfolia con facilidad. En la dirección perpendicular a las capas presenta una conductividad de la electricidad baja y que aumenta con la temperatura, comportándose pues como un semiconductor. A lo largo de las capas la conductividad es mayor y disminuye al aumentar la temperatura, comportándose como un conductor semimetálico. Es polimorfo
DIAMANTE
El cristal de diamante, se forma a partir de la repetición y la suma de átomos de carbono en las tres direcciones que tiene el espacio.
Estos átomos de carbono, están vinculados los unos a los otros a través de unos enlaces químicos muy fuertes y muy cortos, distintos a los del grafito.
Estos enlaces en términos químicos reciben el nombre de “enlaces covalentes”. Es por este motivo que, el cristal de diamante, está catalogado dentro del grupo de gemas del tipo “cristal de grupo 1”, o lo que es lo mismo, los de sistema cúbico.
aPLICACIONES EN LA INDUSTRIA
ecRACTERÍTICAS
composición
jobS to be done // JTBD CANVAS
El diamante es uno de los alotropos del carbono (el principal es el grafito). La densidad del diamante es de 3,5 g/cm³. Es, en la actualidad, la joya más preciada en el mundo.
La explotación de mantos diamantíferos constituye un firme renglón para la minería y, finalmente, la venta de estas gemas constituye una fuente muy importante de ingresos.
La dureza del diamante es tal que sobre él se basa la escala de dureza de Mohs, asignándole diez como máximo posible.
Hay dos tipos de diamante comúnmente usados en la industria: el carbonado y el ballas. El primero presenta un marcado principio de cristalización con un gran número de pequeños puntos blancos luminosos. El ballas es de forma semiesférica y superficie granulienta. Por su extrema dureza es imposible lapidarlos.
Su dureza se debe a sus enlaces carbono-carbono, muy estables en química, y a su disposición en la estructura: forma una pirámide perfecta, donde si nos fijamos bien y ponemos cualquiera de sus lados como base, podemos contar los átomos de carbono por capas, teniendo la primera uno, la segunda cuatro, la tercera nueve y la cuarta dieciséis, lo que hace una sucesión de cuadrados 12, 22, 32 y 42.
Trabajo de química
MARIANA SANDOVAL
Created on February 26, 2024
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Squares Diagram
View
Customer Journey Map
View
HR Organizational Chart
View
SWOT PRO
View
Branching diagram
View
Fishbone Diagram
View
Puzzle Diagram
Explore all templates
Transcript
Formas Alotropicas del carbono
Son estructuras sólidas del carbono que son distintas y dependen de cómo se hayan formado. Algunos ejemplos son el amorfo, gráfito, diamante y el fullereno.
Aplicaciones
fULLERENO
Historia
ELa primera detección de los fullerenos se realizó en 1985 cuando se buscaba simular las condiciones en las que el carbono ingresaba a la atmósfera de las gigantes rojas (estrellas), lo cuál se llevó a cabo a través de la evaporación de grafito, al irradiarlo con un láser y de donde se generó un plasma compuesto de 60 átomos de carbono y iones libres
Desde que se descubrieron los fullerenos, se encontró que el atrapar átomos, moléculas o iones dentro de éstos, era posible. Así, se ha encontrado que al incluirlos en un polímero, éste le transmitirá algunas de las propiedades del fulereno. Así mismo en películas delgadas, aparatos electrónicos, en cristales líquidos, ya que es facil su fotoexcitación. [5] Al ser insolubles en agua, tienen una buena aplicación para la medicina, como encapsulador o microencapsulador, como co-solventes de alguna suspensión, tienen una actividad antioxidante, como detector, como antiviral y ayuda al tratmiento del VIH-SIDA.
ELos fullerenos o buckyballs, son moléculas compuestas completamente de carbono; constan de un arreglo tridimensional (análogo al del benceno), en donde los átomos de carbono estan dispuestos de manera pantagonal o hexagonal a manera de que forman un icosaedro o un tipo de esfera hueca, y dicha estructura asemeja a un balón de fútbol.
Estructura
Hay varios tipos de fullerenos, el más estable es el que se conoce como buckminsterfullerene, consta de 60 átomos de carbono, 20 hexágonos y 12 pentágonos y se denota como C60. Tiene un diámetro de aproximadamente 7Å, es el mas pequeño de la familia de los fullerenos y también la molécula de la mayor simetría. También están el C70, C76, C80, C82, C84, C86, C90 y C94 que son igual de abundantes y bastante estables, pero son de un mayor tamaño
carbono omorfo
El carbono amorfo es el carbono alotrópico con estructuras repletas de defectos moleculares e irregularidades. El término alótropo se refiere a que un solo elemento químico, como el átomo de carbono, forma estructuras moleculares diferentes, algunas cristalinas, y otras, como en este caso, amorfas.
iEstructura
Según su origen
aEllemental
jobS to be done // JTBD CANVAS
Existe el carbono amorfo de origen natural, debido a que es producto de la oxidación y de formas de descomposición de compuestos orgánicos.
Abreviado con frecuencia como aC o a-C, incluye el carbón activado y el negro del carbón. Las variedades de este grupo se obtienen por combustión incompleta de sustancias animales y vegetales, es decir, arden con un déficit estequiométrico de oxígeno. Presentan mayor proporción de enlaces sp2 en su estructura u organización molecular. Pueden imaginarse como una serie de planos agrupados, con distintas orientaciones en el espacio, producto de los carbonos tetraédricos que establecen heterogeneidad en el conjunto.
Su estructuras repletas de defectos moleculares e irregularidades. tiene enlaces π localizados con desviaciones en el espaciado interatómico y variación en el ángulo de enlace. Posee enlaces hibridados sp2 y sp3
HIidrogenado
Tal como su nombre indica, contiene hidrógeno, pero enlazado covalentemente a los átomos de carbono, y no del tipo molecular (H2). Es decir, hay enlaces C-H. Si a uno de estos enlaces se le desprende el hidrógeno, quedará un orbital con un electrón desapareado. Si dos de estos electrones desapareados están muy cercanos entre sí, interaccionarán originando los llamados enlaces colgantes (dangling bond, en inglés).
Grafito
A presión atmosférica y temperatura ambiente es más estable el grafito que el diamante, sin embargo la descomposición del diamante es tan extremadamente lenta que sólo es apreciable a escala geológica. Fue nombrado por Abraham Gottlob Werner en el año 1789 y el término grafito deriva del griego γραφειν (graphein) que significa escribir. También se denomina plumbagina y plomo negro.
Estructura
Usos
Propiedades
jobS to be done // JTBD CANVAS
presentan hibridación sp2, esto significa que forma tres enlaces covalentes en el mismo plano a un ángulo de 120º (estructura hexagonal) y que un orbital Π perpendicular a ese plano quede libre (estos orbitales deslocalizados son fundamentales para definir el comportamiento eléctrico del grafito) . El enlace covalente entre los átomos de una capa es extremadamente fuerte, sin embargo las uniones entre las diferentes capas se realizan por fuerzas de Van der Waals e interacciones entre los orbitales Π, y son mucho más débiles.
El grafito es un material refractario y se emplea en ladrillos, crisoles, etc. Se emplea en la fabricación de diversas piezas en ingeniería, como pistones, juntas, arandelas, rodamientos, etc. Este material es conductor de la electricidad y se emplea para la fabricación de electrodos. También tiene otras aplicaciones eléctricas. Se emplea en reactores nucleares, como moderadores y reflectores. El grafito mezclado con una pasta sirve para la fabricación de lápices. Es usado para crear discos de grafito parecidos a los de discos vinilo salvo por su mayor resistencia a movimientos bruscos de las agujas lectoras.
Es de color negro con brillo metálico, refractario y se exfolia con facilidad. En la dirección perpendicular a las capas presenta una conductividad de la electricidad baja y que aumenta con la temperatura, comportándose pues como un semiconductor. A lo largo de las capas la conductividad es mayor y disminuye al aumentar la temperatura, comportándose como un conductor semimetálico. Es polimorfo
DIAMANTE
El cristal de diamante, se forma a partir de la repetición y la suma de átomos de carbono en las tres direcciones que tiene el espacio. Estos átomos de carbono, están vinculados los unos a los otros a través de unos enlaces químicos muy fuertes y muy cortos, distintos a los del grafito. Estos enlaces en términos químicos reciben el nombre de “enlaces covalentes”. Es por este motivo que, el cristal de diamante, está catalogado dentro del grupo de gemas del tipo “cristal de grupo 1”, o lo que es lo mismo, los de sistema cúbico.
aPLICACIONES EN LA INDUSTRIA
ecRACTERÍTICAS
composición
jobS to be done // JTBD CANVAS
El diamante es uno de los alotropos del carbono (el principal es el grafito). La densidad del diamante es de 3,5 g/cm³. Es, en la actualidad, la joya más preciada en el mundo. La explotación de mantos diamantíferos constituye un firme renglón para la minería y, finalmente, la venta de estas gemas constituye una fuente muy importante de ingresos. La dureza del diamante es tal que sobre él se basa la escala de dureza de Mohs, asignándole diez como máximo posible.
Hay dos tipos de diamante comúnmente usados en la industria: el carbonado y el ballas. El primero presenta un marcado principio de cristalización con un gran número de pequeños puntos blancos luminosos. El ballas es de forma semiesférica y superficie granulienta. Por su extrema dureza es imposible lapidarlos.
Su dureza se debe a sus enlaces carbono-carbono, muy estables en química, y a su disposición en la estructura: forma una pirámide perfecta, donde si nos fijamos bien y ponemos cualquiera de sus lados como base, podemos contar los átomos de carbono por capas, teniendo la primera uno, la segunda cuatro, la tercera nueve y la cuarta dieciséis, lo que hace una sucesión de cuadrados 12, 22, 32 y 42.