Carbono: Propiedades, Compuestos y Usos

Publicado el 1 noviembre, 2020 por Rodrigo Ricardo

¿Qué es el carbono?

Muchos de nosotros hemos oído hablar del dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero que es una de las principales causas del calentamiento global. Pero, ¿qué es el carbono? ¿Está todo mal? Hoy veremos las respuestas a estas preguntas. El dióxido de carbono es una molécula compuesta de carbono y dos átomos de oxígeno. El carbono en sí es un elemento con seis protones. También tiene seis electrones, que cuando se clasifican en sus orbitales crean una capa exterior con cuatro electrones de valencia. Esto permite que el carbono forme cuatro enlaces con otras moléculas, lo que permite que el carbono haga conexiones con muchos elementos diferentes y forme moléculas complejas. Hablaremos más sobre las propiedades de enlace del carbono un poco más adelante.

El ciclo del carbono

Por ahora, hablemos de dónde encontrar carbono. Aunque el carbono solo constituye alrededor del 0.09 por ciento de la corteza terrestre en masa, es realmente común en los seres vivos. Si está buscando carbono, puede comenzar con su propio cuerpo. Todos los seres vivos están compuestos por diferentes moléculas hechas de carbono. El carbono se transfiere de regreso a la Tierra cuando los seres vivos mueren y se descomponen. Ese carbono se comprime durante millones de años y puede formar rocas y combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo. Exhalamos dióxido de carbono que ingresa a la atmósfera y también puede ser absorbido por el océano. Los animales del océano usan ese carbono para fabricar sus conchas y las plantas lo usan para producir glucosa, o azúcar, por sí mismos. Esta transferencia de carbono entre los seres vivos, la Tierra, el océano y la atmósfera se conoce como ciclo del carbono .


El ciclo del carbono
Ciclo del carbono

Propiedades del carbono

Vinculación

Entonces, si el carbono es tan poco común, ¿por qué es tan importante para los seres vivos? Como comentamos antes, el carbono tiene cuatro electrones de valencia. Esto permite que cada átomo de carbono forme cuatro enlaces. Puede formar enlaces simples, dobles o incluso triples, lo que le permite hacer conexiones con otras moléculas y con él mismo. Esta es una de las principales razones por las que el carbono es tan único y esencial para los seres vivos.

Apariencia

El carbono puede adoptar diferentes formas según los tipos de enlaces que forme. Cuando el carbono está dispuesto para formar grafito, es oscuro, brillante y suave. Sin embargo, el carbono también se puede organizar para formar diamantes, que son increíblemente resistentes, brillantes y transparentes.


El carbono adquiere diferentes formas dependiendo de los enlaces que crea.
diamantes

Usos orgánicos del carbono

El carbono es esencial para la vida. Todos los seres vivos están compuestos de compuestos a base de carbono, llamados compuestos orgánicos . Hay cuatro clases principales de compuestos orgánicos en los seres vivos: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Carbohidratos

El carbono forma los carbohidratos, que son moléculas que usamos para producir energía. Los carbohidratos también son importantes para la estructura celular, como la celulosa que forma las paredes celulares de las plantas y la matriz extracelular en los animales.

Lípidos

Las cadenas de hidrocarburos también forman lípidos, moléculas que utilizamos para almacenar energía, comunicarnos en todo nuestro cuerpo y proporcionar estructura a nuestras membranas celulares.

Proteinas

El carbono también es uno de los principales elementos de las proteínas. Las proteínas son necesarias para toda la estructura y función celular. Las proteínas constituyen las principales estructuras de nuestro cuerpo, como la queratina en nuestro cabello y el colágeno en nuestra piel. También forman enzimas, que son catalizadores de proteínas que realizan todas las reacciones necesarias para mantenernos con vida.

Ácidos nucleicos

El carbono también es un componente importante del ADN, el material genético de la célula y el principal tipo de ácido nucleico en los seres vivos. El ADN contiene todas nuestras instrucciones para la estructura y función celular.

Usos inorgánicos del carbono

El carbono a veces también forma moléculas inorgánicas. Los tres tipos de moléculas a base de carbono que se consideran inorgánicas son carburos, cianuros y óxidos.

Carburos

Los carburos son compuestos a base de carbono en los que el carbono se combina con un elemento metálico o semimetálico. Los carburos son extremadamente duraderos y a menudo son apreciados por su resistencia incluso a altas temperaturas. Los carburos se utilizan para fabricar acero, hierro fundido y otros materiales industriales.

Cianuros

Los cianuros son cualquier compuesto que tenga un triple enlace entre un átomo de carbono y uno de nitrógeno. Los cianuros son muy peligrosos para los humanos y pueden causar una intoxicación aguda por exposición. Los cianuros se utilizan en la fabricación de papel, plástico, textiles y algunos procesos químicos.

Óxidos

Los óxidos son compuestos en los que el carbono se une al oxígeno. Los dos óxidos de carbono más conocidos son el dióxido de carbono y el monóxido de carbono. El dióxido de carbono es un producto de desecho que se produce a través de la respiración celular y es el gas que exhalamos. El dióxido de carbono puede ser venenoso si no se expulsa del cuerpo. El monóxido de carbono se produce durante la combustión y puede ser tóxico para los humanos. Dado que el monóxido de carbono es transparente e inodoro, puede ser útil equipar su hogar con un detector de monóxido de carbono.

Resumen de la lección

El carbono es un elemento con seis protones que puede formar cuatro enlaces covalentes con otras moléculas, lo que le permite formar una gama diversa de moléculas. Esto hace que el carbono sea increíblemente importante en los seres vivos, aunque no es muy abundante en la Tierra. La forma en que el carbono se cicla entre las moléculas de los seres vivos, la Tierra y la atmósfera se denomina ciclo del carbono . Las principales moléculas hechas de carbono en los seres vivos son moléculas orgánicas y se dividen en cuatro grupos principales, carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Tres tipos de compuestos de carbono son inorgánicos e incluyen carburos , cianuros y óxidos de carbono .

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