El número atómico del carbono es 6. Es un elemento químico esencial para la vida, presente en todos los seres vivos y en una amplia variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos.
Cual Es El Numero Atomico Del Carbono
El carbono, con símbolo C y número atómico Z=6, es un elemento químico.
¿Qué es un átomo de carbono?
El carbono es un elemento químico no metálico que se encuentra de forma natural en los seres vivos, el petróleo y los fósiles. También se encuentra en el aire en forma de dióxido de carbono. El carbono puede encontrarse en diferentes formas alotrópicas, como el diamante, el fullereno y el grafito, todas ellas con propiedades inorgánicas comunes.
El carbono tiene propiedades únicas que lo hacen ideal para la formación de una gran variedad de compuestos. El estudio del carbono y sus compuestos se lleva a cabo en la rama de la química conocida como química orgánica.
¿Cuáles son los 4 enlaces del carbono?
En Química Orgánica, uno de los elementos más importantes es el átomo de carbono. Este átomo tiene seis protones y seis electrones. Sus isótopos naturales son C12 (99%), C13 (1%) y C14 (trazas).
La configuración electrónica del carbono muestra que le faltan 4 electrones para completar su última capa. Para lograr esto, el carbono tiende a compartir 4 electrones mediante enlaces covalentes. Estos enlaces pueden ser simples (comparten un par de electrones), dobles (comparten dos pares), triples (comparten tres pares) o aromáticos (enlaces especiales que se consideran intermedios entre los enlaces simples y dobles).
En resumen, el carbono forma enlaces covalentes de tipo simple, doble, triple o aromático.
¿Cuántos átomos de carbono tiene?
Cada elemento se define por su número atómico, que corresponde al número de protones en su núcleo. El carbono tiene un número atómico de 6. Sin embargo, cada elemento puede tener diferentes números de neutrones. Los átomos del mismo elemento con diferentes números de neutrones se llaman isótopos. Esto significa que los isótopos difieren en su masa atómica.
El carbono natural tiene tres isótopos. El más común es el carbono-12 o 12C, que representa el 98.89% de todo el carbono en la Tierra. Su núcleo está compuesto por 6 protones y 6 neutrones. El carbono-13 o 13C también es estable y representa el 1.11% del carbono presente en la Tierra. Su núcleo contiene 6 protones y 7 neutrones. Por último, el carbono-14 o 14C es un isótopo radiactivo del carbono presente en una cantidad muy pequeña. Su núcleo contiene 6 protones y 8 neutrones.
¿Qué es el carbono 12 13 y 14?
El carbono es un elemento presente en la naturaleza en forma de tres isótopos diferentes. El Carbono12 tiene 6 protones y 6 neutrones en su núcleo, el Carbono13 tiene 6 protones y 7 neutrones, y el Carbono14 tiene 6 protones y 8 neutrones. La principal diferencia entre estos isótopos radica en el número de neutrones que poseen, ya que todos tienen la misma cantidad de protones y electrones. Los nombres de los isótopos de carbono se determinan por la suma de protones y neutrones en su núcleo.
En la figura 1 se muestran los tres isótopos de carbono, tanto estables como inestables radiactivos, junto con el número de protones, neutrones y electrones que poseen, así como su abundancia en la naturaleza. Mientras que el Carbono12 y el Carbono13 son estables y se mantienen sin cambios, el Carbono14 es inestable y radiactivo, lo que significa que no se mantiene estable a lo largo del tiempo.
La abundancia natural de estos isótopos es de 98.89% para el Carbono12, 1.10% para el Carbono13 y solo 0.0000000001% para el Carbono14. En el método de datación por radiocarbono, lo que se compara es la proporción de los isótopos Carbono12 y Carbono14 en una muestra.
¿Cuántos neutrones tiene el carbono-12?
Habilidades para Desarrollar
En el nivel más básico, la vida está compuesta por materia. La materia es cualquier sustancia que ocupa espacio y tiene masa. Los elementos son formas únicas de materia con propiedades químicas y físicas específicas que no pueden descomponerse en sustancias más pequeñas mediante reacciones químicas ordinarias. Hay 118 elementos en total, pero solo 92 ocurren de forma natural. Los elementos restantes se sintetizan en laboratorios y son inestables.
Cada elemento se designa con un símbolo químico, que es una sola letra mayúscula o una combinación de dos letras cuando la primera letra ya está tomada por otro elemento. Algunos elementos siguen el término inglés para el elemento, como C para carbono y Ca para calcio. Los símbolos químicos de otros elementos derivan de sus nombres latinos, por ejemplo, el símbolo para el sodio es Na, refiriéndose a la palabra latina para sodio.
Los cuatro elementos comunes a todos los organismos vivos son oxígeno (O), carbono (C), hidrógeno (H) y nitrógeno (N). En el mundo no vivo, los elementos se encuentran en diferentes proporciones y algunos elementos comunes en los organismos vivos son relativamente raros en la Tierra en general. Por ejemplo, la atmósfera es rica en nitrógeno y oxígeno, pero contiene poco carbono e hidrógeno, mientras que la corteza terrestre, aunque contiene oxígeno y una pequeña cantidad de hidrógeno, tiene poco nitrógeno y carbono. A pesar de sus diferencias en abundancia, todos los elementos y las reacciones químicas entre ellos obedecen a las mismas leyes químicas y físicas, ya sea que formen parte del mundo vivo o no vivo.
Tabla211: Porcentaje aproximado de elementos en organismos vivos humanos comparados con el mundo no vivo
Elemento | Vida Humana | Atmósfera | Corteza Terrestre
Oxígeno (O) | 65% | 21% | 46%
Carbono (C) | 18% | traza | traza
Hidrógeno (H) | 10% | traza | 0.1%
Nitrógeno (N) | 3% | 78% | traza
¿Qué elemento tiene 7 protones 6 neutrones y 6 electrones?
El carbono-13 (13C) es un isótopo estable y natural del carbono. Se encuentra en una proporción del 1% en todo el carbono natural de la Tierra. Este isótopo se utiliza para medir el volumen de elementos presentes en la Tierra. El núcleo del carbono-13 contiene 6 protones y 7 neutrones.
El carbono-13 puede ser detectado mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear (NMR). Esta técnica permite obtener información sobre la identidad y número de átomos adyacentes en una molécula, lo que ayuda a determinar la estructura de moléculas orgánicas. Sin embargo, debido a que el carbono-12 no produce una señal NMR y solo el 1% de los átomos en una molécula son carbono-13, se evita que el acoplamiento carbono-carbono sea visible en el espectro NMR. La adquisición de un espectro NMR de carbono-13 puede llevar desde unos minutos hasta varias horas debido a la necesidad de múltiples escaneos para obtener resultados claros.
En el campo de las proteínas biológicas, el carbono-13 se utiliza junto con el nitrógeno-15 para facilitar la determinación de la estructura de las proteínas. Esto se logra marcando deliberadamente las proteínas con carbono-13 y nitrógeno-15, utilizando un medio de crecimiento con glucosa marcada con carbono-13 como única fuente de carbono. Esto permite producir proteínas con un contenido de carbono-13 del 100%.
Otra forma de detectar el carbono-13 es mediante espectrometría de masas. En un espectrograma de masa de un compuesto orgánico, se puede observar un pico M1, que es aproximadamente el 11% del tamaño del pico M, debido a la presencia de átomos de carbono-13. Esta técnica se utiliza para determinar el número de átomos de carbono en moléculas de tamaño pequeño a mediano.
Los compuestos enriquecidos con carbono-13 se utilizan en estudios de procesos metabólicos mediante espectrometría de masas. Estos compuestos son seguros ya que no son radioactivos. Además, el carbono-13 se utiliza en la cuantificación de proteínas y en la marcación de isótopos estables con aminoácidos en cultivos de células.
En resumen, el carbono-13 es un isótopo estable y natural del carbono que se utiliza en diversas técnicas de detección, como la espectroscopia NMR y la espectrometría de masas. Su uso permite obtener información sobre la estructura de moléculas orgánicas y realizar estudios metabólicos y de proteínas.
¿Cuál es el número de neutrones de carbono?
Como se mencionó anteriormente, los isótopos son diferentes formas de un elemento que tienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones. Muchos elementos, como el carbono, potasio y uranio, tienen varios isótopos que ocurren de forma natural. Un átomo neutro de carbono-12 contiene seis protones, seis neutrones y seis electrones, por lo tanto, tiene un número de masa de 12 (seis protones y seis neutrones). El carbono-14 neutro contiene seis protones, ocho neutrones y seis electrones, así que su número de masa es 14 (seis protones y ocho neutrones). Estas dos formas alternas de carbono son isótopos.
Algunos isótopos son estables, pero otros pueden emitir o desprender partículas subatómicas para lograr una configuración más estable de menor energía. Dichos isótopos se denominan radioisótopos y el proceso en el cual liberan partículas y energía se conoce como decaimiento. El decaimiento radiactivo puede causar un cambio en el número de protones en el núcleo, cuando esto sucede, la identidad del átomo cambia, por ejemplo, el carbono-14 decae a nitrógeno-14.
El decaimiento radiactivo es un proceso aleatorio pero exponencial, y la vida media de un isótopo es el periodo durante el cual la mitad del material decaerá para convertirse en un producto diferente y relativamente más estable. La proporción entre el isótopo original, su producto de decaimiento e isótopos estables varía de manera predecible, esto permite que la abundancia relativa del isótopo sea utilizada como un reloj que mide el tiempo desde la incorporación del isótopo a un fósil, por ejemplo, hasta el presente.
Gráfica de decaimiento radiactivo del carbono-14. La cantidad de carbono-14 disminuye exponencialmente con el tiempo. El tiempo en que la mitad del carbono-14 original ha decaído y la mitad que permanece se designa como t 1/2. Este tiempo también es conocido como la vida media del radioisótopo y, en el caso del carbono-14, equivale a 5730 años.
Por ejemplo, el carbono normalmente está presente en la atmósfera en forma de gases como el dióxido de carbono y existe en tres formas isotópicas: carbono-12 y carbono-13, que son estables, y carbono-14, que es radiactivo. Estas formas de carbono se encuentran en la atmósfera en proporciones relativamente constantes, donde el carbono-12 es la forma principal en casi el 99%, el carbono-13 es una forma menor en casi el 1%, y el carbono-14 está presente solo en cantidades ínfimas.
Dado que las plantas consumen dióxido de carbono del aire para formar azúcares, la cantidad relativa de carbono-14 en sus tejidos será igual a la concentración de carbono-14 en la atmósfera. Como los animales comen plantas o a otros animales que comen plantas, las concentraciones de carbono-14 en sus cuerpos también coincidirán con la concentración atmosférica. Cuando un organismo muere, deja de consumir carbono-14, así que la proporción entre carbono-14 y carbono-12 en sus restos, como huesos fosilizados, disminuirá gradualmente conforme el carbono-14 decaiga a nitrógeno-14.
Después de una vida media de aproximadamente 5730 años, la mitad del carbono-14 que estaba presente inicialmente se habrá convertido en nitrógeno-14. Esta propiedad puede utilizarse para datar objetos que anteriormente eran seres vivos, como huesos o madera viejos. Comparando la proporción de concentraciones entre el carbono-14 y el carbono-12 en un objeto con la misma proporción en la atmósfera, equivalente a la concentración inicial de carbono en el objeto, se puede determinar la fracción de isótopo que todavía no ha decaído. Con base en esta fracción, puede calcularse la edad del material con precisión si no tiene mucho más de 50,000 años. Otros elementos tienen isótopos con diferentes vidas medias y, por lo tanto, pueden utilizarse para medir la edad en diferentes escalas de tiempo. Por ejemplo, el potasio-40 tiene una vida media de 1,250,000,000 de años y el uranio-235 tiene una vida media de alrededor de 700 millones de años y ha sido utilizado para medir la edad de rocas lunares.
Créditos y referencias: Imagen modificada de biología CK12.
Concluir
El carbono tiene 6 neutrones. El átomo de carbono es un elemento químico que forma parte de la estructura básica de la materia orgánica. El carbono tiene 4 enlaces covalentes, lo que le permite formar una gran variedad de compuestos. El carbono-12, carbono-13 y carbono-14 son isótopos del carbono, que difieren en el número de neutrones en su núcleo.
Enlace fuente
https://es.khanacademy.org/science/biology/chemistry–of-life/elements-and-atoms/a/atomic-number-atomic-mass-and-isotopes-article
Átomo de carbono: Características, hibridación y propiedades
https://www.carbotecnia.info/el-fascinante-atomo-de-carbono/
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbono-13
https://espanol.libretexts.org/Biologia/Biolog%C3%ADa_introductoria_y_general/Libro%3A_Biolog%C3%ADa_General_(OpenStax)/1%3A_La_qu%C3%ADmica_de_la_vida/2%3A_La_base_qu%C3%ADmica_de_la_vida/2.1%3A_%C3%81tomos%2C_Is%C3%B3topos%2C_Iones_y_Mol%C3%A9culas_-_Los_Bloques_de_Construcci%C3%B3n
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena10/4q10_contenidos_2b.htm
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