INSTITUCION EDUCATIVA
DEPARTAMENTAL SALESIANO MIGUEL
UNIA DE AGUA DE DIOS
GUIA DE TRABAJO DE QUIMICA UNDECIMOS 2012
1º
El carbono en la naturaleza se halla libre y combinado, presenta diferentes formas alotrópicas, cristales como el diamante, y el grafito otras amorfas como la hulla, la turba y la antracita, es el elemento de mayor importancia para la formación de los tejidos animales y vegetales.
Los compuestos orgánicos forman la mayoría de las sustancias que se encuentran en la tierra ya que forman parte de los seres vivos haciendo parte de las moléculas de proteínas como: almidón, carbohidratos, lípidos, vitaminas, ácidos nucleídos.
La vitamina A presente en la formación y mantenimiento de la piel, membranas mucosas, huesos, dientes; La Hormona Progesterona o hormona del embarazo la que estimula la formación de estructuras de las mamas preparándolas para la producción de leche que se mantiene durante la lactancia; El retinol compuesto que influye en la visión del ser humano.
El carbono en estado libre se presenta en dos formas alotrópicas cristalinas: el grafito y el diamante; también en estado amorfo como el carbón:
El grafito: El grafito se encuentra en yacimientos naturales y se puede extraer, pero también se produce artificialmente. El principal productor mundial de grafito es China, seguido de India y Brasil;tiene aplicaciones en la fabricación de lápices; por su condición de buen conductor de la electricidad y el calor, se emplea para revestir los moldes de galvanoplastia, para fabricar crisoles y moldes que han de soportar temperaturas muy altas, base para aplicación como lubricante. También se utiliza para evitar la oxidación.
El diamante: El Diamante se ha formado a grandes profundidades (altas presiones y temperaturas) y aparece en la superficie, ligado siempre a fenómenos volcánicos, en el interior de una roca básica (pobre en sílice) llamada kimberlita. Se puede hallar también en arenas a causa de la meteorización de la roca. La formación de diamantes está vinculada principalmente con la cristalización del magma residual de composición ultrabásica rica en compuestos volátiles. El Diamante se utiliza como piedra preciosa, en cantería para dentar las coronas de las perforadoras, como hilera para alambres, preparación de carburos, para cortar vidrio, se añade a los aceros de tornear, etc.
Carbono amorfo natural: la mayoría de los carbonos amorfos naturales provienen de la descomposición lenta de restos vegetales en el seno de la corteza terrestre libres del contacto del aire como son:
Hulla: La hulla o carbón mineral, es una sustancia sólida ligera, negra y combustible, que resulta de la destilación o de la combustión incompleta de los tejidos vegetales o de otros cuerpos orgánicos, como resultado de haber permanecido bajo la superficie terrestre durante larguísimos períodos. Se emplea como combustible.
Antracita: Antracita es un mineral de carbón, oscuro con tonalidades azules brillantes suele ser usado en la fundición de los metales especialmente el hierro mezclado con carbones bituminosos, se la puede encontrar también como filtro para agua, así como, en combinación con la hulla para generación de vapor y su ulterior uso en la generación de electricidad.
Lignito: Carbón negro parecido a la leña contiene del 55% al 75% de carbono, se enciende difícilmente y arde con llama opaca, produciendo mucho humo y olor fétido: El azabache es una variedad del lignito y sirve para construir ornamentos, botones, pendientes y otros.
Turba: La turba es un material orgánico compacto, de color pardo oscuro y rico en carbono. Está formado por una masa esponjosa y ligera en la que aún se aprecian los componentes vegetales que la originaron. Tiene propiedades físicas y químicas variables en función de su origen. Se emplea como combustible y en la obtención de abonos orgánicos.
Carbono amorfo artificial: Se forma
por la calcinación o combustión incompleta de diversas materias orgánicas y los
más importantes son:
Coque: Es el residuo que queda
de la calcinación y destilación de la
hulla, es un carbón poroso liviano y grisáceo; arde casi sin llama produciendo
gran cantidad de calor. Se emplea en la metalurgia por sus propiedades de buen
combustible y agente reductor.
Carbón nimal: El carbón animal es aquel
obtenido mediante la destilación seca o combustión incompleta en ausencia de
aire de huesos de animales sin grasa. Tiene aproximadamente un 10% de carbono y
tiene gran absorbencia. Usos:Como decolorante en líquidos,
en especial bebidas. En el refinamiento de azúcar y en el procesamiento de la
melaza.
Carbón vegetal: El carbón vegetal es
un material combustible sólido, frágil y poroso con un alto contenido en
carbono (del orden del 80%). Se produce por calentamiento de residuos
vegetales, hasta temperaturas que oscilan entre 400 y 700 °C, en ausencia de
aire. El
carbón vegetal se usa mayoritariamente como combustible, no solo de uso
doméstico sino también industrial, especialmente en los países en vías de
desarrollo. La producción de carbón vegetal tiene un importante impacto
ambiental que es necesario disminuir.
Compuestos derivados del carbono: El carbono forma compuestos semejantes a los
que presentan los demás no metales como óxidos, sales y ácidos. Los óxidos son
el monóxido de carbono y el dióxido de carbono:
El monóxido de carbono: El monóxido de carbono también denominado óxido
de carbono (II), gas carbonoso y anhídrido carbonoso (los dos últimos cada vez
más en desuso) cuya fórmula química es CO, es un gas inodoro, incoloro,
inflamable y altamente tóxico. Puede causar la muerte cuando se respira en
niveles elevados. Se produce por la combustion incompleta de sustancias como
gas, gasolina, keroseno, carbón, petróleo, tabaco o madera. Si
se respira, aunque sea en moderadas cantidades, el monóxido de carbono puede
causar la muerte por envenenamiento en pocos minutos porque sustituye al oxígeno
en la hemoglobina de la sangre.
El dióxido de carbono: El dióxido de carbono (CO2) es un
gas incoloro, denso y poco reactivo. Forma parte de la composición de la
tropósfera (capa de la atmósfera más próxima a la Tierra) actualmente en una
proporción de 350 ppm. (partes por millón). Su ciclo en la naturaleza está
vinculado al del oxígeno.
La estructura del metano: CH4 Es un producto final de la putrefacción anaerobia (sin aire) de las plantas y que es el principal constituyente (hasta del 97% del gas natural que llega a nuestros hogares posee cuatro enlaces covalentes sencillos que forman el carbono con el hidrogeno.
El átomo de carbono tiene como número atómico Z= 6 y presenta una configuración electrónica 1S2 ,2S2 , 2P2
puede formar cadenas denominadas alifáticas las cuales existen enlaces sencillos C-C enlaces dobles C=C y enlaces triples C =C es importante saber que estas cadenas no son totalmente lineales por que si fueran así no se formarían la gran cantidad de compuestos, estas cadenas pueden ser lineales o ramificadas, el carbono puede formar ciclos poligonales, tres, cuatro, cinco o seis y mas átomos de carbono, estas cadenas se denominan cíclicas.
CLASES DE CARBONO
Carbono primario: se encuentra unido a un solo átomo de carbono o a un grupo sustituyente de enlace simple
Carbono secundario: se encuentra unido a dos átomos de carbono o a dos grupos sustituyentes de enlace simple
Carbono terciario: se encuentra unido a tres átomos de carbono o a tres grupos sustituyentes de enlace simple
Siguiendo este esquema como cree usted que se forma el carbono cuaternario ______________________________
El carbón tiene muchos usos importantes en todo el mundo. Los usos más importantes son la producción de electricidad, la producción de acero, la fabricación de cemento y otros procesos industriales, así como combustible líquido.
Historia del uso del carbón
El carbón tiene una historia larga y variada. Algunos historiadores creen que el carbón comenzó a utilizarse comercialmente en China. Hay indicios de una mina situada en el noroeste de China que suministraba carbón par a fundiciones de cobre y para la fabricación de monedas hacia el año 1000 AC. Una de las primeras referencias conocidas al carbón fue realizada por el filósofo y cuentico griego Aristóteles, que hacía referencia a una roca similar al carbón vegetal. Se han encontrado restos de carbón entre las ruinas romanas en Inglaterra, lo que indica que los romanos utilizaban la energía del carbón desde antes del 400 DC.
HIDROCARBUROS: Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas
Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.
Hidrocarburos alifáticos, los cuales carecen de un anillo aromático, que a su vez se clasifican en:
Hidrocarburos saturados, (alcanos o parafinas), en la que todos sus carbonos tienen cuatro enlaces simples (o más técnicamente, con hibridación sp3).
Hidrocarburos no saturados o insaturados, que presentan al menos un enlace doble (alquenos u olefinas) o triple (alquino o acetilénico) en sus enlaces de carbono.Hidrocarburos aromáticos, los cuales presentan al menos.
Los hidrocarburos extraídos directamente de formaciones geológicas en estado líquido se conocen comúnmente con el nombre de petróleo, mientras que los que se encuentran en estado gaseoso se les conoce como gas natural. La explotación comercial de los hidrocarburos constituye una actividad económica de primera importancia, pues forman parte de los principales combustibles fósiles (petróleo y gas natural), así como de todo tipo de plásticos, ceras y lubricantes.
Petróleo Es un líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. El petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas o textiles y para generar electricidad
Características
Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno. El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye.
Existen categorías de petróleos crudos los de tipo parafínico, los de tipo asfáltico y los de base mixta.
Formación
El petróleo se forma bajo la superficie terrestre por la descomposición de organismos marinos. Los restos de animales minúsculos que viven en el mar se mezclan con las arenas y limos que caen al fondo en las cuencas marinas tranquilas. Estos depósitos, ricos en materiales orgánicos, se convierten enrocas generadoras de crudo. El proceso comenzó hace muchos millones de años, cuando surgieron los organismos vivos en grandes cantidades, y continúa hasta el presente. Los sedimentos se van haciendo más espesos y se hunden en el suelo marino bajo su propio peso. A medida que van acumulándose depósitos adicionales, la presión sobre los situados más abajo se multiplica por varios miles, y la temperatura aumenta en varios cientos de grados. El cieno y la arena se endurecen y se convierten en esquistos y arenisca; los carbonatos precipitados y los restos de caparazones se convierten en caliza, y los tejidos blandos de los organismos muertos se transforman en petróleo y gas natural.
Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno. El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye.
Existen categorías de petróleos crudos los de tipo parafínico, los de tipo asfáltico y los de base mixta.
Formación
El petróleo se forma bajo la superficie terrestre por la descomposición de organismos marinos. Los restos de animales minúsculos que viven en el mar se mezclan con las arenas y limos que caen al fondo en las cuencas marinas tranquilas. Estos depósitos, ricos en materiales orgánicos, se convierten enrocas generadoras de crudo. El proceso comenzó hace muchos millones de años, cuando surgieron los organismos vivos en grandes cantidades, y continúa hasta el presente. Los sedimentos se van haciendo más espesos y se hunden en el suelo marino bajo su propio peso. A medida que van acumulándose depósitos adicionales, la presión sobre los situados más abajo se multiplica por varios miles, y la temperatura aumenta en varios cientos de grados. El cieno y la arena se endurecen y se convierten en esquistos y arenisca; los carbonatos precipitados y los restos de caparazones se convierten en caliza, y los tejidos blandos de los organismos muertos se transforman en petróleo y gas natural.
HIDR
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