El documento describe las diferentes formas alotrópicas del carbono en la naturaleza, incluyendo el diamante, el grafito y los fullerenos. También explica el ciclo del carbono y cómo los seres vivos intercambian carbono con el medio ambiente a través de procesos como la nutrición y la respiración. Además, detalla la estructura electrónica del átomo de carbono y su capacidad para formar múltiples enlaces covalentes, lo que le permite combinarse con otros elementos y formar una gran variedad

1. • El carbono es sólido a temperatura
ambiente, y según la forma en la que se haya
formado, presenta en la naturaleza diferentes
formas, conocidas como formas alotrópicas.

2. El carbono en la naturaleza
Libre
 Diamante
Variedad de carbono que se encuentra en forma de cristales transparentes de gran dureza. Es
una rara forma que tiene su origen en el interior de la Tierra donde el carbono está sometido a
temperaturas y presiones muy elevadas.
Los átomos de carbono forman una red
cristalina atómica en la que cada átomo esta
unido a los cuatro de su entorno por fuertes
enlaces covalentes.
No hay electrones móviles. Esto explica su
extraordinaria dureza, su insolubilidad en
cualquier disolvente y su nula conductividad
eléctrica.
 Grafito
Variedad de carbono muy difundida en la naturaleza. Es una sustancia
negra, brillante, blanda y untosa al tacto. Se presenta en escamas o
láminas cristalinas ligeramente adheridas entre si, que pueden resbalar
unas sobre otras.
Los átomos de carbono se disponen en láminas planas formando hexágonos. Cada átomo está unido
a otros tres por medio de enlaces covalentes.
El cuarto electrón se sitúa entre las láminas y posee movilidad. Por esto el grafito es fácilmente
exfoliable y un excelente conductor del calor y la electricidad.

3. Fullerenos: se forman cuando el grafito se vaporiza en un láser.
Esta es una variedad de grupos, grandes que tienen un núcleo
constante de átomos de carbono.
Se denomina fullereno a dicho agrupamiento de átomos, siendo el más
famoso el conocido como C60.
Fue descubierto en 1985 por H. Kroto, cuando intentaba estudiar la
estructura de una molécula de carbono, misteriosa hasta el
momento, que existe en el espacio exterior.

4. El ciclo del carbono
Ciclo del carbono: conjunto de
procesos mediante los cuales se
realiza el intercambio del carbono
entre los seres vivos y el medio
que les rodea.
Mediante la función de
nutrición, los seres vivos toman el
carbono de la materia que les
rodea para elaborar los
compuestos que forman parte de
su organismo. Por medio de la
respiración y la descomposición de
materia orgánica, el carbono
vuelve a su entorno. De esta
manera se completa el llamado
ciclo del carbono

5. El átomo de carbono
Los compuestos que forma el carbono son numerosísimos. Se calcula que superan los tres millones y cada
año se descubren o sintetizan unos cien mil más.
Esta extraordinaria capacidad de combinación de carbono se debe a su estructura electrónica.
C (Z = 6) 1s2 2s2 2p2
Dispone de cuatro electrones en su nivel más externo, con lo que puede formar cuatro enlaces covalentes.
Puede establecer enlaces con otros elementos, o bien entre átomos de carbono
Enlace entre el carbono y otros elementos Enlaces simples entre átomos de carbono
En el metano, CH4, el átomo de carbono forma cuatro En el etano, C2H6, cada átomo de carbono forma un
enlaces covalentes con cuatro átomos de hidrógeno enlace covalente simple con el otro átomo.
Enlaces dobles entre átomos de carbono Enlaces triples entre átomos de carbono
En el eteno, C2H4, cada átomo de carbono forma un En el etino, C2H2, cada átomo de carbono forma un
enlace covalente doble con el otro átomo enlace covalente triple con el otro átomo

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Tipos de hibridación y enlace.
 El carbono puede hibridarse de tres maneras
distintas:
 Hibridación sp3:
– 4 orbitales sp3 iguales que forman 4 enlaces simples
de tipo “ ” (frontales).
 Hibridación sp2:
– 3 orbitales sp2 iguales que forman enlaces “ ” + 1
orbital “p” (sin hibridar) que formará un enlace “ ”
(lateral)
 Hibridación sp:
– 2 orbitales sp iguales que forman enlaces “ ” + 2
orbitales “p” (sin hibridar) que formarán sendos
enlaces “ ”

7. Representación de moléculas
orgánicas. Tipos de fórmulas.
• Empírica. Ej. CH2O
No sirven para
• Molecular Ej. C3H6O3 identificar compuestos
• Semidesarrollada (Es la más utilizada en la
química orgánica) Ej. CH3–CHOH–COOH
• Desarrollada Ej. H O–H
(no se usa demasiado) H–C–C–C=O
H H O–H
• Con distribución espacial
(utilizadas en estereoisomería)
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Tipos de átomos de carbono
(en las cadenas carbonadas)
a a
 Primarios (a) CH3 CH3
a a
d
 Secundarios (b) CH3–C–CH2–CH–CH3
b c
 Terciarios (c) b CH2
a
 Cuaternarios (d) CH3
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Ejercicio: Indica el tipo de carbono, primario (a),
secundario (b), terciario (c) o cuaternario (d) que
hay en la siguiente cadena carbonada:
 CH3 CH3
CH3–C – CH–CH2 – C – CH2 –CH–CH3
CH2 CH3 CH3 CH3
CH3
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