Formula quimica del carbon
Metano
Elemento químico, símbolo C y número atómico 6Carbono, 6CGrafito (izquierda) y diamante (derecha), dos alótropos del carbonoCarbonoAlótroposgrafito, diamante, otrosAparienciaPeso atómico estándar Ar, std(C)[12,0096, 12,0116] convencional: 12,011[1]El carbono en la tabla periódica
El carbono (del latín: carbo «carbón») es un elemento químico de símbolo C y número atómico 6. No es metálico y es tetravalente, por lo que dispone de cuatro electrones para formar enlaces químicos covalentes. Pertenece al grupo 14 de la tabla periódica[14]. El carbono constituye sólo un 0,025% de la corteza terrestre[15]. Existen tres isótopos en la naturaleza: el 12C y el 13C son estables, mientras que el 14C es un radionúclido que decae con una vida media de unos 5.730 años[16]. El carbono es uno de los pocos elementos conocidos desde la antigüedad[17].
El carbono es el decimoquinto elemento más abundante en la corteza terrestre y el cuarto elemento más abundante en el universo por su masa, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno. La abundancia del carbono, su singular diversidad de compuestos orgánicos y su inusual capacidad para formar polímeros a las temperaturas habituales en la Tierra permiten que este elemento sea el elemento común de toda la vida conocida. Es el segundo elemento más abundante en el cuerpo humano por masa (alrededor del 18,5%) después del oxígeno[18].
Benceno
El carbono tiene una gran importancia para nosotros, tanto en su forma elemental como en su forma combinada. Forma muchos compuestos con hidrógeno, oxígeno, halógenos, nitrógeno, fósforo, azufre, etc. El número de compuestos formados por el carbono es mayor que el número de compuestos formados por todos los demás elementos en todos los seres vivos. El número de compuestos del carbono es superior a tres millones. Los compuestos formados por el carbono y el hidrógeno se conocen como hidrocarburos.
La cantidad de carbono presente en la corteza terrestre y en la atmósfera es bastante escasa. La corteza terrestre sólo tiene \ (0,02\% \) de carbono en forma de carbonatos, carbonatos de hidrógeno, carbón, petróleo, etc. También está presente en la atmósfera en forma de \text{C} {{text{O}}_2}({0,03\% } \right).
A pesar de esta pequeña cantidad de carbono disponible en la naturaleza, la importancia del carbono es inmensa. El carbono está presente en todas las plantas y entidades vivas en forma de proteínas, carbohidratos, grasas y otros compuestos de carbono. El diamante, el grafito, el carbón, el coque, el carbón vegetal, etc., son algunas de sus diversas formas alotrópicas y son conocidas por el hombre desde hace mucho tiempo.
Nombre de la fórmula del carbono
Carbono-13, 13CSímbolo general13Nombrescarbono-13, C-13Protones6Neutrones7Datos del nucleoAbundancia natural1,109%Masa del isotopo13,003355[1] uSpin-1⁄2Isotopos del carbonoTabla completa de nucleosCarbono-13 (13C) es un isotopo natural y estable del carbono con un núcleo que contiene seis protones y siete neutrones. Como uno de los isótopos ambientales, constituye aproximadamente el 1,1% de todo el carbono natural de la Tierra.
Un espectro de masas de un compuesto orgánico suele contener un pequeño pico de una unidad de masa mayor que el pico aparente de iones moleculares (M) de toda la molécula. Esto se conoce como el pico M+1 y proviene de las pocas moléculas que contienen un átomo de 13C en lugar de uno de 12C. Se espera que una molécula que contenga un átomo de carbono tenga un pico M+1 de aproximadamente el 1,1% del tamaño del pico M, ya que el 1,1% de las moléculas tendrá un 13C en lugar de un 12C. Del mismo modo, se espera que una molécula que contenga dos átomos de carbono tenga un pico M+1 de aproximadamente el 2,2% del tamaño del pico M, ya que hay el doble de probabilidad anterior de que cualquier molécula contenga un átomo de 13C.
Propiedades químicas del carbono
Carbono-12, 12CGeneralidadesSímbolo12Nombrescarbono-12, C-12Protones6Neutrones6Datos de los nucleidosAbundancia natural98,93%Isotopos parentales12N12BImasa del isotopo12 uSpin0Energía de exceso0± 0 keVEnergía de enlace92161,753± 0,014 keVIsotopos del carbono Tabla completa de nucleidos
El carbono-12 (12C) es el más abundante de los dos isótopos estables del carbono (el otro es el carbono-13), y representa el 98,93% del carbono elemental en la Tierra;[1] su abundancia se debe al proceso triple alfa por el que se crea en las estrellas. El carbono-12 es especialmente importante por su uso como patrón a partir del cual se miden las masas atómicas de todos los núclidos, por lo que su masa atómica es exactamente de 12 daltons por definición. El carbono-12 está compuesto por 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones.
Antes de 1959, tanto la IUPAP como la IUPAC utilizaban el oxígeno para definir el mol; los químicos definían el mol como el número de átomos de oxígeno que tenían una masa de 16 g, los físicos utilizaban una definición similar pero sólo con el isótopo oxígeno-16. Las dos organizaciones acordaron en 1959/60 definir el mol de la siguiente manera.