2.El átomo de carbono,
los hidrocarburos,
otras moléculas orgánicas,
su posible existencia
en la tierra primitiva
y en otros cuerpos celestes
La teoría más aceptada acerca del origen del universo es la de una gran explosión formando diferentes sustancias entre ellos el carbono que colisiono con algunos átomos de Helio formando estrellas que supuestamente fueron las que originaron la gran explosión dando como resultado gases y polvo cósmico y estos restos de estrellas fueron los que comenzaron a formar nuestro Sistema Solar y a causa de esto la onda que se produjo en esta explosión llego hasta una nube la cual reacciono produciendo calor formando así el Sol.
Ya terminado esto la materia sobrante que también fue parte de la reacción fue rodeando al sol y fue enfriándose y cada una consiguiendo sus propiedades claro que también se hicieron mas ligeros y rocosos con distintas temperaturas de acuerdo al lugar de la órbita que habían tomado.
Los planetas que conocemos ahora fueron constituidos principalmente por metales, óxidos y silicatos unos denominados interiores que son Mercurio, Venus, Tierra y Marte y los exteriores que contienen mas gas que nada a diferencia de los anteriores mencionados, son estos Júpiter, Saturno, Urano y Plutón, que por ser los más alejados del Sol sus temperaturas habituales y que hasta ahora no han cambiado son muy bajas y con gran contenido de Hidrogeno y Helio.
La tierra, nuestro planeta aunque pequeño pero totalmente propicio para la vida bueno hasta ahora como la conocemos, en abundancia contiene agua y carbono en proporciones convenientes aparte de todos los elementos conocidos hasta ahorita, los naturales hasta el Uranio y los creados por nosotros los Transuránicos colisionándolos.
Cuando esto se ejecuta obtenemos un isotopo con características idénticas a las de los elementos bases, el problema de esto es que la mayoría de estos son radioactivos.
En la tabla periódica los elementos se encuentran totalmente ordenados y tienen un numero atómico (Z) y solo pueden ser estables si en su número de valencia contiene 1 o 8 electrones en su ultima orbita, y los únicos que por si solos pueden hacer esto son los gases nobles también conocido como inertes ya que no reaccionan con nada y e Hidrogeno que es el primero de la lista con un solo protón en su núcleo y un solo electrón en su única orbita.
El carbono del que principalmente se habla en este capítulo ya también muy importante en el origen de la vida con un peso atómico de 12 se encuentra en una proporción fija en nuestra atmosfera y no solo en este planeta si no en todos los demás.
Tiene diferentes aleaciones en el planeta una de ellas ya mencionada es en forma de gas en la atmosfera, otra es en el grafito que se encuentra comúnmente en nuestros lápices y uno de los mas demandados por ser considerado hermoso su aspecto es el diamante, en sustancias más comunes como el azúcar o el algodón y no solo sustancias orgánicas también inorgánicas.
Tanto el grafito como el diamante están constituidos por simple carbono aunque es diferente para cada uno ya que sus propiedades son totalmente opuestas uno del otro, los enlaces formados son de figuras geométricas, mientras que en el diamante los enlaces son tetraedros en el grafito forman hexágonos.
Para completar su octeto el carbono ya tiene cuatro electrones y forzosamente necesita otro elemento con el cual compartir electrones y lograr la estabilidad.
Como ya mencione en la atmosfera primitiva existía Hidrogeno y Carbono libres en el aire y al combinarse formaron uno de los primeros Hidrocarburos que es el carbono hidrogenado, cada uno de los átomos de estos elementos se unen y forman el Metano (CH4), el carbono es importante en la formación de tales hidrocarburos, puesto que por sus propiedades logra formar cadenas de distintos tipos.
Las lineales por ejemplo que tienen la formula CnH2n+2, los cíclicos para poder utilizar una valencia desocupada tienen que perder un hidrogeno para poder cerrar por completo su ciclo.
En química orgánica el usar el carbono es fundamental y todos por lógica son hidrocarburos:
| CARBONOS | FORMULA |
| metano | CH4 |
| etano | C2H6 |
| propano | C3H8 |
| butano | C4H10 |
Estos primeros cuatro carbonos son gases inflamables y normalmente se usan como gases domésticos. Pongamos por ejemplo el gas de la estufa.
| CARBONOS | FORMULA |
| pentano | C5H12 |
| hexano | C6H14 |
| heptano | C7H16 |
Estos tres carbonos se encuentran en forma líquida y son inflamables con bajo punto de ebullición, normalmente los encontramos en la gasolina.
Cuando dos átomos de carbono unen sus valencias forman parte de un grupo de carbonos llamados alquinos del cual el más sencillo es el acetileno y que cuando se combina con metales forma carburos a elevadas temperaturas, se encuentran fuera del planeta también en meteoritos y otros cuerpos celestes.
No tabla periódica podemos encontrar los metales alcalinos y los térreos que también llega solo existe 1 tipo de metales también en la n a formar carburos.
Pero el, carbono no es simplemente para formar carburos también como ya mencione es la base de la vida y puede combinarse con Oxigeno y Nitrógeno y esta combinación resulta muy favorable para nuestro desarrollo.
El gas de los pantanos simplemente conocido así o metano que es conforma en su mayoría al gas natural y que junto con los otros gases simples del carbono es un buen combustible y su estructura resulta de la unión de carbono con cuatro hidrógenos a los extremos y el metano ya que es formado por la interacción entre el carbono y el hidrogeno tuvo que formar parte importante en la tierra, entonces era un gas predominante en la atmosfera primitiva, aunque ya no se encuentra en gran cantidad actualmente en nuestro planeta en los demás sigue existiendo una proporción considerable, unos de los cuerpos celestes que podemos mencionar son los planetas más alejados del Sol como es Júpiter, Neptuno, Urano y Plutón.
Sabemos que en el Sistema Solar el planeta más grande es Júpiter y que su diámetro es once veces el de la Tierra, el metano se encuentra en este gigante en su manera más simple en la atmosfera y se conserva en gas y en solido también gracias a sus bajas temperaturas, aunque por acción de diversos gases que habitan aquí se llegan a formar hidrocarburos aun mas pesados que el metano y se disuelven durante las tormentas en forma de lluvia o nieve, claro diferente de cómo sucede en la Tierra, y cae en el océano de Hidrogeno donde se combina y comienzan a reaccionar, el gas resultante se vuelve metano y se va de nuevo a su atmosfera, es como un ciclo.
Saturno a diferencia de los otros planetas este tiene anillos los cuales se caracterizan por estar compuesto de rocas y distintos gases como el Hidrogeno, metano y amoniaco en estado sólido algunos por las bajas temperaturas, este planeta tiene muchas lunas y la que es de mayor tamaño se compara con el planta Tierra llamada Titán, el metano en este cuerpo se encuentra en sus tres estados y gracias a la exploración hecha por Viajero I a esta Luna que está formado el 80% por Nitrógeno y es la única Luna que tiene una atmosfera rica en acido cianhídrico y ciano acetileno que son intermediarios para la formación de aminoácidos que fueron los que comenzaron la vida en la Tierra.
Una vez más el metano interviene en los planetas, el aspecto azul verdoso que le da a Urano y Neptuno es gracias a su contenido de metano, estos dos planetas son muy fríos y su interior es rocoso, tienen una muy parecida composición química, algo que asemeja a Urano de Saturno es que igual tiene anillos pero por su composición alta en Carbono no refleja mucho la luz, causando que no se distingan casi aparte de que este planeta solo pasa por el Sol cada 84 años terrestres.
El planeta mas alejado de nuestro Sistema Solar, muy remoto para ser observado con mayor exactitud, pero las misiones mandadas a este pequeño planeta revelan que esta compuesto de un 74% de agua solida, 5% en metano y 21% de roca, tiene una sola luna y su temperatura es extremadamente fría, impropia para la vida, una característica muy especial de este pequeño “planeta” es que su atmosfera es inerte ya que en su mayoría se compone de gases noble como el Neón y algo de metano pero por la misma inercia no reaccionaria con nada.
Los cometas son cuerpos celestes que normalmente se encuentran alejados y uno muy común es el cometa Halley que puede ser observado claramente cada 76 años, su periodo es corto ya que cuando un cometa choca con otro tal es la fuerza del choque que puede iniciar su recorrido estelar y al pasar cerca del Sol debido a las altas temperaturas liberan átomos y distintos materiales de los que se componen y al final son destruidos por el aire solar que los arrastra.
Digamos que para que la reacción de combustión se realice tiene que haber suficiente oxigeno y que para que esto sucediera en la Tierra primitiva tuvo que pasar mucho tiempo porque si el oxigeno no era suficiente en la atmosfera por mas combustibles que existan no podían reaccionar, esta reacción produjo después de mucho tiempo hidrocarburos al juntarse el hidrogeno con el oxigeno producía agua y el Co2 liberado en la combustión se iba a la atmosfera en forma de gas que al quemar algún combustible es lo que desprende.
A l sustituir un Hidrogeno por un Hidrocarburo se obtiene un oxhidrilo (OH), principal constituyente del alcohol en el que es miscible en agua y que su punto de ebullición es alto y mientras su peso molecular va en aumento el punto de ebullición con respecto al de los hidrocarburos va siendo menor porque el contenido de carbono en la sustancia aumenta y se va diferenciando aun mas del agua ya que como sabemos el carbono no es soluble en esta, mientras esto no suceda su punto de ebullición será casi tan parecido como el del agua debido a que forma puentes de hidrogeno lo que impide la evaporación rápida.
El metanol es lo mismo que el alcohol metílico o alcohol de la madera esta sustancia es toxica y para su preparación se destila por medio de madera de ahí se deriva su nombre, el contacto prolongado con esta sustancia es dañino para la salud de cualquier forma es normalmente empleado en química orgánica para distintas reacciones.
A diferencia del alcohol anteriormente mencionado, el Etílico si se usa comúnmente hasta como desinfectante, el cual encontramos por ejemplo en el alcohol de un consultorio médico, aun para el consumo de este producto tan usado en las bebidas alcohólicas antes pasado por un proceso de destilación y luego agregado y para la industria se desnaturaliza y se le agrega carbono para que el contenido de agua se elimine al calentar y solo quede alcohol puro al 95%.
Los éteres que se obtienen de la unión de oxigeno mas dos carbonos y el más común es el Éter metílico con un bajo punto de ebullición y se usa en laboratorios químicos por tener la capacidad de evaporarse en contacto con el agua y separar sustancias que estén disueltas en esta ya que es inmiscible.
Al perder alguno de sus componentes algún tipo de alcohol sus propiedades cambian claro que los alcoholes también tienen una clasificación los cuales son primarios, secundarios o terciarios, también al perder algún hidrogeno se forman los aldehídos que son d mucha utilidad ya que se pueden combinar y formar nuevas sustancias.
Los polímeros se obtienen también de la unión de carbonos formando dos tipos de polímeros, los primeros incluyen paraformaldehido y polioximetileno y el segundo algo muy común como azucares.
El CO2 es el resultado de la oxidación de cualquier sustancia y al decir esto podemos darnos cuenta que se puede hacer una reacción de combustión, esta sustancia en exceso no es bueno ya que causa enfermedades respiratorias pero mientras la concentración de esta sea la adecuada simplemente ira a la atmosfera en forma de gas y servirá para crear nuevos compuestos orgánicos.
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