Carbono

Qué es carbono

Corresponde a un elemento químico ubicado en el segundo periodo y grupo 14 de la tabla periódica, siendo el segundo componente químico más abundante en el organismo de los seres humanos después del oxígeno. Es un no metal con la característica de presentar un total de cuatro electrones para formar enlaces covalentes.

Etimológicamente el nombre proviene de la palabra de origen latín “carbonis” que significa carbón.

Características del carbono

Entre las principales características que destaca este elemento se encuentran:

• Es un elemento tetravalente y no metal.
• Permite la formación de tres isótopos de forma natural, el carbono 14, 13 y 12.
• El caso particular del carbono 14 corresponde a un isótopo radiactivo utilizado en la investigación como un marcador bioquímico para lograr determinar la edad en fósiles y materia de tipo orgánica.
• Sus formas alotrópicas más comunes en la naturaleza son el grafito siendo la más blanda, el diamante que constituye la forma más dura y costosa y el carbón que es la más económica.
• En conjunto con el oxígeno forma el dióxido de carbono, elemental para el desarrollo de las plantas.
• En su unión con el hidrógeno forma hidrocarburos, de suma importancia para la industria petrolera en su forma de combustibles fósiles.
• Una característica importante es la hibridación del carbono, que corresponde a la ubicación de los 4 electrones del nivel dos en un orbital híbrido denominado “sp”.

Propiedades físicas

Algunas propiedades físicas que lo caracterizan son:

• Presentan un estado sólido.
• El punto de fusión es de 3.727 °C, pero varía de acuerdo a la forma alotrópica en la cual se presente, siendo menor en el grafito y mayor en el diamante.
• El punto de ebullición es de 4.830 °C.

Propiedades químicas

Algunas características químicas relevantes son:

• Presenta una electronegatividad de 2,5.
• Sus radios iónico y atómico son 0,15 y 0,914 respectivamente.
• La configuración electrónica del carbono es 1s22s22p2.
• Presenta un estado de oxidación +4.
• Densidad de 2,26 g/ml.

Obtención del carbono

El carbono se encuentra en la corteza terrestre bajo varias formas, este puede presentarse disuelto en el agua y la corteza en conjunto con menores cantidades de otros elementos como magnesio, hierro y calcio.

Su forma de grafito puede obtenerse en grandes cantidades en la atmósfera terrestre en países como Rusia, México, Estados Unidos, India, entre otros. Mientras que como diamante se presenta formando parte de rocas volcánicas y sus mayores reservas se encuentran en África, mientras que otros países como Canadá, Rusia y Brasil también presentan depósitos significativos de esta forma del elemento.

No solo se encuentra en el planeta tierra sino que forma parte de la composición de diferentes cuerpos presentes en el universo, por ejemplo, en el interior de las estrellas e incluso en otros cuerpos celestes como el caso de los cometas.

Usos del carbono

Siendo el cuarto elemento más abundante del universo presenta una variedad de usos cotidianos, por ejemplo:

1. Uno de los principales usos es como hidrocarburo, específicamente como petróleo crudo para la producción de gasolina y queroseno, así como en forma de gas metano.
2. Debido a que es uno de los ingredientes principales de los compuestos orgánicos, se usa en la producción de algodón y lino a través de la celulosa que se encuentra de forma natural en algunas plantas.
3. La fibra de carbono es utilizada en la elaboración de coches deportivos de alto precio, partes de aeronaves, prótesis y muletas en el área de la salud, material deportivo y cascos de motocicleta, drones, entre otros.
4. Por otra parte, lo conocido como acero al carbono (formado por la aleación de hierro y carbono) es utilizado frecuentemente en el área de la construcción civil como parte de estructuras, además también es usado en la construcción mecánica de máquinas, partes de automóviles, bicicletas, entre otros.

Precaución del carbono

El carbono en su estado puro es poco tóxico para los seres humanos, por lo que puede ser manejado con tranquilidad, sin embargo, algunos compuestos de este elemento como el dióxido de carbono presente en los gases emitidos por motores de combustión son tóxicos para los humanos y los mamíferos en general.

Algunos gases relacionados como etino, metano y eteno son inflamables y explosivos en presencia de oxígeno. Algunos compuestos que son considerados como venenos letales son:

• La tetradotoxina (C11H17N3O8), es una toxina de origen marino.
• La ricina lectina (C8H8N2O2), se encuentra en las semillas de ricino.
• El cianuro, presente en mínimas cantidades en nueces, almendras, melocotón, yuca y en las semillas de frutas como la manzana, pera y uvas.

En cuanto al manejo de un paciente con intoxicación por compuestos de carbono como por ejemplo el cianuro se deben seguir las siguientes recomendaciones:

• En caso de inhalación o ingestión se de llevar a la persona afectada a un lugar ventilado, no se debe dar respiración boca a boca, buscar asistencia médica para aplicar ventilación mecánica en caso de ser necesario, en caso de no recuperarse se recomienda el uso de las cápsulas de nitrito de amilo.
• Si entra en contacto con la piel, se debe retirar la ropa y lavar con abundante agua la zona, en caso de persistir los síntomas de irritación o urticaria asistir al servicio médico.
• Si el contacto es directamente con los ojos, se deben lavar con abundante agua al menos durante 15 minutos, acudir al especialista inmediatamente.