Número atómico 6 · No metal
Carbono C
También conocido como: Carbon
El carbono es la base química de la vida y el elemento con la química más rica de todas: se conocen millones de compuestos de carbono, muchísimos más que de cualquier otro elemento. Sus átomos se enlazan fuertemente entre sí formando cadenas, anillos y láminas, lo que da lugar a formas tan distintas como el blando grafito y el material natural más duro, el diamante.
Propiedades principales
| Número atómico | 6 |
|---|---|
| Masa atómica | 12.011 (Masa atómica estándar abreviada CIAAW 2024) |
| Categoría | No metal |
| Grupo | 14 |
| Período | 2 |
| Bloque | p |
| Estado (25 °C, 1 atm) | Sólido |
| Punto de fusión | 3823 K (3549.8 °C) |
| Punto de ebullición | 4098 K (3824.8 °C) |
| Densidad | 2.267 g/cm³ |
| Electronegatividad (Pauling) | 2.55 |
| Radio atómico (van der Waals) | 170 pm |
| Primera energía de ionización | 11.26 eV |
| Afinidad electrónica | 1.263 eV |
| Estados de oxidación | +4, +2, -4 |
| Descubrimiento | Antigüedad |
Configuración electrónica
- Abreviada
- [He]2s2 2p2
- Completa
- 1s2 2s2 2p2
- Electrones por capa
- 2 · 4
Diagrama de orbitales
Posición en la tabla
Descubrimiento
El carbono se conoce desde la prehistoria en forma de hollín y carbón vegetal, que los primeros humanos usaron para las pinturas rupestres y para fundir metales. En la antigua India ya se apreciaban los diamantes. Lo que nadie sabía era que esas sustancias tan diferentes eran el mismo elemento.
En la década de 1770 Antoine Lavoisier demostró que el diamante arde formando «aire fijo», el gas que hoy llamamos dióxido de carbono, igual que el carbón vegetal. En 1796 Smithson Tennant demostró que masas iguales de diamante y de carbón vegetal producen la misma cantidad de dióxido de carbono, lo que probaba que el diamante es carbono puro. El grafito, confundido durante mucho tiempo con una forma de plomo, fue identificado como carbono en 1779 por Carl Wilhelm Scheele.
El siglo XX reveló formas nuevas. El buckminsterfullereno, una molécula C60 con forma de balón de fútbol, se descubrió en 1985 y mereció un Premio Nobel en 1996. Los nanotubos de carbono se describieron en detalle en 1991, y en 2004 Andre Geim y Konstantín Novosiólov aislaron el grafeno, una sola capa atómica de grafito, lo que les valió el Premio Nobel de Física de 2010.
Origen del nombre
El nombre procede del latín carbo, que significa carbón (vegetal o mineral). Lavoisier incluyó el carbone en su lista de elementos de 1789. El símbolo es C.
Usos principales
- Energía: el carbón, el petróleo y el gas natural, todos ellos combustibles basados en el carbono, siguen aportando la mayor parte de la energía mundial.
- Acero: pequeñas cantidades de carbono convierten el hierro en acero, y el coque se usa para reducir el mineral de hierro.
- Materiales: el grafito se emplea en lápices, lubricantes y ánodos de baterías; la fibra de carbono permite fabricar artículos deportivos y piezas de avión ligeros y resistentes.
- Industria: los diamantes cortan y pulen materiales duros; el carbón activado purifica el agua y el aire.
- Química: los plásticos, los medicamentos, los tintes y los disolventes son compuestos orgánicos, es decir, basados en el carbono.
Isótopos
El carbono tiene dos isótopos estables: el carbono-12, alrededor del 98,9 %, y el carbono-13, alrededor del 1,1 %. El carbono-12 define la unidad de masa atómica. El carbono-13 se usa en espectroscopia de RMN y en pruebas del aliento para detectar infecciones de estómago.
El carbono-14 es radiactivo, con una semivida de unos 5.730 años. Se forma continuamente en la alta atmósfera y pasa a los seres vivos; tras la muerte, su cantidad disminuye a ritmo constante, lo que permite datar restos orgánicos de hasta unos 50.000 años de antigüedad. Willard Libby desarrolló este método del radiocarbono y recibió el Premio Nobel de Química de 1960.
En la vida cotidiana
El carbono constituye alrededor del 18 % de la masa del cuerpo humano. Las plantas captan dióxido de carbono mediante la fotosíntesis y los animales lo liberan al respirar. La quema de combustibles fósiles ha elevado el dióxido de carbono atmosférico muy por encima de los niveles preindustriales, lo que impulsa el cambio climático.
El monóxido de carbono, producido por la combustión incompleta, es un veneno incoloro e inodoro; por eso conviene instalar detectores de CO en las viviendas con aparatos de combustión.
Datos curiosos
- A presión normal el carbono no funde, sino que sublima a unos 3.900 K.
- El diamante conduce el calor mejor que cualquier otro material natural.
- El grafeno es una lámina de carbono de un solo átomo de espesor, extraordinariamente resistente para su peso.
Mismo grupo (14)
Fuentes de datos · Propiedades: PubChem Periodic Table (datos públicos de NIH/NLM de EE. UU.) · Masas atómicas: masas atómicas estándar abreviadas CIAAW 2024 · Nombres: Wikidata (CC0); los nombres en coreano siguen a la Sociedad Química de Corea. Consultado el 2026-09-23.