EL ÁTOMO DE CARBONO, LOS HIDROCARBUROS, OTRAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS, SU POSIBLE EXISTENCIA EN LA TIERRA PRIMITIVA 2DA PARTE

EL CARBONO:

El carbono, elemento crucial en la existencia de los seres vivos, constituyente de mas de 1,000,000 de compuestos conocidos, los cuales van en aumento, las cuales alotrópicamente en la naturaleza el carbono se encuentra en 3 formas: en grafito, el diamante y el carbono amorfo, las cuales se diferencias unas de otras por el acomodo que sufren los átomos de carbono dando a cada uno características particulares, como en el diamante, el material más duro que se conoce, cada átomo está unido a otros cuatro en una estructura tridimensional, empleado para aplicaciones ornamentales del diamante en la joyería  mientras que el grafito consiste en láminas débilmente unidas de átomos dispuestos en hexágonos usado para la fabricación utiliza para crisoles de alta temperatura, electrodos de celda seca y de arco de luz, como puntillas de lápiz y como lubricante. El carbono tiene la capacidad única de enlazarse con otros átomos de carbono para formar compuestos en cadena y cíclicos muy complejos. Esta propiedad da como resultado un número casi infinito de compuestos de carbono, siendo los más comunes los que contienen carbono e hidrógeno (mejor conocidos como hidrocarburos).

A temperaturas normales, el carbono se caracteriza por su baja reactividad. A altas temperaturas, reacciona directamente con la mayoría de los metales formando carburos, y con el oxígeno formando monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO₂) siendo estos 2 los compuestos gaseosos más importantes y de mayor reconocimiento en el punto de vista industrial ya que El dióxido de carbono se utiliza en la carbonatación de bebidas, en extintores de fuego y, en estado sólido, como enfriador (hielo seco) siendo este además un componente importante de la atmósfera y la principal fuente de carbono que se incorpora a la materia viva, la cual, por medio de la fotosíntesis, los vegetales convierten el dióxido de carbono en compuestos orgánicos de carbono, que posteriormente son consumidos por otros organismos.

Este elemento además de esto también cumple un ciclo, el cual consiste en La principal fuente de carbono para los productores es el CO₂ del aire atmosférico, que también se halla disuelto en lagos y océanos, además hay carbono en las rocas carbonatadas (calizas, coral) y en los combustibles fósiles (carbón mineral y petróleo).Durante la fotosíntesis, las plantas verdes toman CO₂ del ambiente abiótico e incorporan el carbono en los carbohidratos que sintetizan.  Parte de estos carbohidratos son metabolizados por los mismos productores en su respiración, devolviendo carbono al medio circundante en forma de CO₂.  Otra parte de esos carbohidratos son transferidos a los animales y demás heterótrofos, que también liberan CO₂ al respirar.

El ciclo completo del carbono requiere que los descomponedores metabolicen los compuestos orgánicos de los organismos muertos y agreguen nuevas cantidades de CO2 al ambiente.  A todo lo anterior debe sumarse la enorme cantidad de CO₂ que llega a la atmósfera como producto de la actividad volcánica, la erosión de las rocas carbonatadas y, sobre todo, la quema de combustibles fósiles por el hombre.

ESQUEMATIZACIÓN DEL PAPEL QUE CUMPLEN

LOS SERES VIVOS EN EL CICLO LLEVADO A

CABO POR EL CARBONO.

El carbono siendo un elemento indispensable para la posible existencia, también es empleada en diversas actividades llevadas a cabo por el ser humano, sus aplicaciones principales radican en:

·       La utilización de su isótopo (átomo de carbono con diferente masa atómica pero con mismo número atómico) el C¹⁴ es empleado en la datación radiométrica, actividad que indica la edad de rocas sedimentarias, minerales y de restos deteriorados de animales y especies vegetales

·       En aleación con el hierro da como producto de acero, sustancia que poco a poco fue sustituyendo al hierro en el ámbito de construcción de maquinaria automovilística y demás.

·       El diamante, forma alotrópica del carbono el caul es utilizado en la industria de la joyería siendo este un material de muy estimado valor comercial.

·       El grafito utilizado especialmente en la fabricación de lápices siendo este material con el cual se elaboran las puntas de los lápices.

El carbono además de encontrarse en formas alotrópicas, también este elemento tiene sus respectivos derivados, lo más conocidos son los hidrocarburos, formados en La Tierra, al igual que los demás planetas, tuvo en su primera época una atmósfera rica en hidrógeno (H₂), por lo que el carbono (C) reaccionó con él formando moléculas de hidrocarburos (carbono hidrogenado). Como el hidrógeno contiene un solo electrón de valencia, cada átomo de carbono se une a cuatro de hidrógeno formando el más sencillo de los hidrocarburos, el metano (CH₄), el metano es el más simple de los hidrocarburos, es el resultado de la unión de un átomo de carbono con cuatro hidrógenos, siendo este un gas volátil e inflamable que, por su alto contenido de calor, 13.14 Kcal/g, es un combustible eficaz. Es el principal componente del gas natural, en donde se encuentra junto con otros hidrocarburos gaseosos como etano, propano y butano. Este gas, también llamado gas de los pantanos, por formarse debido a la acción de microorganismos sobre la materia orgánica, también se produce en el estómago de los mamíferos a la hora de realizar la acción de excretar heces fecales.

REPRESENTACIÓN DE LA FORMULACIÓN DE UNA

MOLÉCULA DE METANO

Estos hidrocarburos principales formado parte del grupo de los alcanos son: el metano, etano, propano, butano, propano, pentano, hexano, heptano, octano, nonano y decano nombrados así por el número de carbonos que contiene la molécula de dicho hidrocarburo, un dato importante en estos es que el del 1er al 5to hidrocarburo estos son gaseosos y son usados como combustibles, del 6to al 12avo son líquidos, y del 13avo en adelante todos son sólidos aceitosos o comúnmente llamados parafinas, material constituyente de las velas.

Los hidrocarburos alifáticos se clasifican en:

        Alcanos: Son moléculas lineales que tienen enlaces que forman Carbono-Carbono (C-C) las cuales contienen un enlace simple de una ligadura. Su formula general es: CnH2n+2. Y su terminación es "-ano".   




Alquenos: Son moléculas lineales o ramificadas que tienen un enlace doble de carbono (-C=C-). Su fórmula general es Cn2H2n y tienen terminación "-eno".

Alquinos: Al igual que los alquenos son moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace triple de Carbono (C=-C). Su formula general es CnH2n y su terminación es "-ino".

Los hidrocarburos no son solamente los únicos derivados del carbono que existen, sino que también cabe exaltar la existencia de compuestos derivados de los hidrocarburos los cuales se diferencian de estos por el radical –(OH) que remplaza un átomo de hidrógeno convirtiéndolo en un compuesto diferente, estos compuestos son los alcoholes Los alcoholes pueden ser primarios, secundarios o terciarios, en función del número de átomos de hidrógeno sustituidos en el átomo de carbono al que se encuentran enlazado el grupo hidroxilo teniendo propiedades particulares diferentes a las de un hidrocarburo, estos están formados por un alcano y el radical –(OH) y se elaboran de acuerdo a lo siguiente:

METANOL:

Elaborado por destilación destructiva de la madera. También por reacción entre el hidrógeno y el monóxido de carbono a alta presión. Usado como Disolvente para grasas, aceites, resinas y nitrocelulosa. Fabricación de tinturas, formaldehído, líquidos anticongelantes, combustibles especiales y plásticos.

ETANOL:

hecho por fermentación de azúcares. También a partir de etileno o de acetileno. En pequeñas cantidades, a partir de la pulpa de madera. Usado como disolvente de productos como lacas, pinturas, barnices, colas, fármacos y explosivos. También como base para la elaboración de productos químicos de elevada masa molecular. Fabricación bebidas alcohólicas, producción de bioetanol, etc.

PROPANOL:

Elaborado por hidratación de propano obtenido de gases craqueados. También subproducto de determinados procesos de fermentación. Usado como disolvente para aceites, gomas, alcaloides y resinas. Elaboración de acetona, jabón y soluciones antisépticas. Disolvente en perfumería, en fabricación de productos industriales y del hogar.

ETIGLENGICOL:

Hecho Por oxidación de etileno a glicol. También por hidrogenación de metilglicolato obtenido a partir del formaldehído y el metanol. Usado como Líquido anticongelante, líquido para frenos. En la producción de explosivos. Disolvente de manchas, aceites, resinas, esmaltes, tintas y tinturas.

GLICERINA:

Del tratamiento de grasas en la elaboración del jabón. Sintéticamente, a partir del propeno Y por fermentación de azúcares. Utilizado en resinas alquílicas, explosivos y celofán. Humectante de tabaco., humectante en perfumería, jabones, etc.

SORBITOL:

Elaborado Por reducción de azúcar con hidrógeno. Y usado para la elaboración de alimentos, fármacos y productos químicos. Acondicionador de papel, textiles, colas y cosméticos. Fuente de alcohol en la fabricación de resinas.

Propiedades generales:
Los alcoholes primarios y secundarios son líquidos incoloros y de olor desagradable, solubles en el agua en cualquier proporción y menos densos que ella. Los terciarios en cambio son todos líquidos.Su punto de ebullición suele estar en torno a 110 ºC y tiende a aumentar con el número de carbonos. En cuanto al punto de fusión, lo más habitual es que esté por debajo de los -80 ºC.