1. CARACTERISTICAS: -Elemento químico no metálico, símbolo C, número atómico 6. -Cuatro electrones de valencia, lo que permite la formación de múltiples enlaces. -Se encuentra en todas las formas de vida. -Formas alotrópicas: diamante, grafito, grafeno, fullerenos.
1.1. Hidrocarburos
1.1.1. DEFINICION
1.1.1.1. Compuestos organicos formados unicamente por carbono e hidrogeno
1.1.2. CLASIFICACION
1.1.2.1. -Alcanos: Saturados, enlaces simples (C-C) -Alquenos: Insaturados, uno o mas enlaces dobles (C=C) -Alquinos: Insaturados, uno o mas enlaces triples (C≡C)
1.1.3. RELACION CON EL PETROLEO
1.1.3.1. -El petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos. -Los hidrocarburos se refinan para obtener combustibles, como gasolina y diésel.
1.2. Relacion del carbono con la vida
1.2.1. CICLO DEL CARBONO
1.2.1.1. -Circulación del carbono en la atmósfera, biosfera, océanos y geosfera. -Importancia en procesos biológicos como la fotosíntesis y la respiración.
1.3. El carbono y su impacto (Video de Youtube)
1.3.1. INTRODUCCION AL CARBONO
1.3.1.1. El carbono es un elemento escencial en la tierra, ya que es necesario para regular la temperatura de la Tierra, hace posible la vida, es un elemento clave en los elementos que nos sustentan y proporciona una fuente importante de energia para propulsar nuestra economia global.
1.3.2. CAMBIO CLIMATICO
1.3.2.1. El carbono, a través del dióxido de carbono (CO₂) y el metano (CH₄), contribuye significativamente al calentamiento global. La quema de combustibles fósiles y otras actividades humanas aumentan las concentraciones de estos gases de efecto invernadero, atrapando más calor en la atmósfera y provocando el derretimiento de glaciares, el aumento del nivel del mar, y fenómenos climáticos extremos. Además, el CO₂ acidifica los océanos, afectando la vida marina. Estos cambios alteran el ciclo natural del carbono, creando un ciclo de retroalimentación que acelera el cambio climático.
1.3.3. PAPEL DEL CARBONO EN LA FOTOSIENTESIS Y EN LA RESPIRACION
1.3.3.1. En la fotosintesis, las hojas verdes utilizan la energia solar para combinar el dioxido de carbono (CO2) del aire con el agua y nutrientes del suelo y producir azucares, su principal fuente de alimento. Mientras que en la respiracion el carbono desempeña un papel fundamental en la respiración celular, donde las moléculas orgánicas que contienen carbono, como carbohidratos, grasas y proteínas, se descomponen en presencia de oxígeno para liberar energía en forma de ATP. Durante este proceso, el carbono se oxida y se libera como dióxido de carbono (CO₂), un subproducto que es expulsado del cuerpo al exhalar. Este CO₂ vuelve a la atmósfera, cerrando el ciclo del carbono y conectando a los organismos vivos con el medio ambiente, ya que el carbono liberado puede ser reutilizado por las plantas en la fotosíntesis. Así, el carbono es esencial tanto para la generación de energía en las células como para mantener el equilibrio de gases en la atmósfera.
1.4. Contenido del libro
1.4.1. ESTRUCTURA MOLECULAR DEL CARBONO
1.4.1.1. El carbono forma enlaces covalentes compartiendo sus cuatro electrones de valencia con otros átomos. Esto permite que se unan en diversas estructuras: 1. **Cadenas Lineales:** Átomos de carbono en una fila recta, como en el etano (C₂H₆). 2. **Cadenas Ramificadas:** Átomos de carbono con ramificaciones, como en el isobutano (C₄H₁₀). 3. **Anillos:** Átomos de carbono formando estructuras cerradas, como en el benceno (C₆H₆). La hibridación del carbono afecta su geometría molecular: - **sp³:** Cuatro enlaces sencillos, geometría tetraédrica (ej. metano, CH₄). - **sp²:** Tres enlaces sencillos y uno doble, geometría trigonal plana (ej. eteno, C₂H₄). - **sp:** Dos enlaces sencillos y dos dobles, geometría lineal (ej. acetileno, C₂H₂).
1.4.2. IMPORTANCIA DEL CARBONO EN LA QUIMICA ORGANICA
1.4.2.1. El carbono es la base de la química orgánica, formando el esqueleto de los compuestos orgánicos. Se enlaza con elementos como hidrógeno, oxígeno y nitrógeno para formar diversas moléculas. Ejemplos de compuestos orgánicos sencillos incluyen el **metano (CH₄)**, con un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno, y el **etanol (C₂H₆O)**, con dos átomos de carbono, seis de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
1.4.3. OBTENCION Y PROCESAMIENTO DEL PETROLEO
1.4.3.1. Los hidrocarburos se extraen del petróleo crudo mediante perforación y separación inicial. En la refinación, se utiliza destilación para separar el crudo en fracciones como gasolina y diésel, y procesos como craqueo y reformado para mejorar y diversificar los productos. El uso y procesamiento del petróleo tienen impactos ambientales significativos, incluyendo emisiones de gases de efecto invernadero, contaminación del aire y agua, y la destrucción de ecosistemas.