Características del átomo de carbono

El carbono representa uno de los elementos químicos más abundantes en la Tierra y, por su masa, solo es superado por el oxígeno. La vida en la Tierra debe al carbono, ya que es la base química de todos los seres vivos en este planeta. El carbono también se une con el fósforo y el azufre para formar los componentes bioquímicos que incluyen grasas, proteínas y carbohidratos. 

¿Qué es un átomo de carbono?

El carbono se encuentra en muchos compuestos diferentes. Está en la comida que come, la ropa que usa, los cosméticos que usa y la gasolina que alimenta su automóvil. El carbono es el sexto elemento más abundante en el universo. Además, el carbono es un elemento muy especial porque juega un papel dominante en la química de la vida. 

El carbono, descubierto en la prehistoria y conocido por los antiguos, que lo fabricaban quemando material orgánico para hacer carbón. Hay cuatro alótopos conocidos de carbón: amorfo, grafito, diamante y fullereno. Recientemente se encontró un nuevo quinto alótropo de carbono. Es un sólido esponjoso que es extremadamente liviano y, inusualmente, atraído por los imanes.

El átomo de carbono tiene seis electrones, 4 de los electrones están en su capa de valencia capa externa. Los círculos en el diagrama muestran niveles de energía, que representan distancias crecientes desde el núcleo.

¿Cuáles son las principales fuentes de carbono?

Existen fuentes tanto naturales como humanas de emisiones de dióxido de carbono. Las fuentes naturales incluyen descomposición, liberación oceánica y respiración. Las fuentes humanas provienen de actividades como la producción de cemento, la deforestación y la quema de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural.

Debido a las actividades humanas, la concentración atmosférica de dióxido de carbono ha aumentado considerablemente desde la Revolución Industrial y ahora ha alcanzado niveles peligrosos no vistos en los últimos 3 millones de años.  Las fuentes humanas de emisiones de dióxido de carbono son mucho más pequeñas que las emisiones naturales, pero han alterado el equilibrio natural que existió durante muchos miles de años antes de la influencia de los humanos.

Esto se debe a que los sumideros naturales eliminan aproximadamente la misma cantidad de dióxido de carbono de la atmósfera que la que produce las fuentes naturales. Esto había mantenido los niveles de dióxido de carbono equilibrados y en un rango seguro. Pero las fuentes humanas de emisiones han alterado el equilibrio natural al agregar dióxido de carbono adicional a la atmósfera sin eliminar ninguno.

¿Cuántas moléculas tienen un átomo de carbono?

Una molécula la conforma más de un tipo de átomo. Por ejemplo, una molécula de dióxido de carbono tiene dos átomos de oxígeno y un átomo de carbono un total de tres átomos en una molécula de dióxido de carbono. Entonces, si tiene dos moléculas de dióxido de carbono, tiene seis átomos en total: cuatro átomos de oxígeno y dos átomos de carbono.

¿Para qué sirve el carbono?

El carbono en forma de carbón, que es principalmente carbono se usa como combustible. El grafito se utiliza para puntas de lápices, crisoles de alta temperatura, celdas secas, electrodos y como lubricante. Los diamantes se usan en joyería y, debido a que son tan duros, en la industria para cortar, perforar, rectificar y pulir.

El negro de carbón se utiliza como pigmento negro en la tinta de impresión. El carbono puede formar aleaciones con hierro, de las cuales la más común es el acero al carbono. El isótopo radiactivo 14 C se usa en la datación arqueológica.

Los compuestos de carbono son importantes en muchas áreas de la industria química: el carbono forma una gran cantidad de compuestos con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos.