El carbono en la naturaleza - Propiedades físicas

El carbono se une con otros carbonos y elementos químicos, formando una gran variedad de compuestos.
Se presenta en cinco formas en la naturaleza: diamante, grafito, carbón amorfo, fullerenos y nanotubos.

Diamante: Material transparente y muy duro, formado bajo altas presiones y temperaturas, presenta estructura cristalina.
Grafito: Sólido negro y suave, conocido por ser un buen conductor de electricidad; su estructura compuesta por láminas se une mediante enlaces covalentes débiles.
Carbón Amorfo: Sin estructura definida, contiene cristales de grafito y diamante; ejemplos incluyen coke y carbón vegetal. También incluye lignito, hulla, turba y antracita.
Fullerenos: Moléculas esféricas de carbono, como el C60, que tiene una estructura similar a un balón de fútbol, compuesta por 12 pentágonos y 20 hexágonos.
Nanotubos: Estructuras tubulares de átomos de carbono puro utilizadas en nanotecnología; se forman al enrollar capas de grafeno.

El carbono solo constituye aproximadamente 0.027% de la corteza terrestre.
Más de 16 millones de compuestos contienen carbono; cada año se crean miles de nuevos compuestos, el 90% de los cuales los contiene.
Se encuentra en petróleo, gas natural, plásticos, fibras, pegamentos y en todos los seres vivos, fundamentando la vida.

Número atómico del carbono es Z = 6 y masa atómica A = 12, con un núcleo que contiene 6 protones y 6 neutrones.
Alrededor del núcleo, hay 6 electrones, de los cuales 4 en la capa externa pueden formar enlaces covalentes.

Puede formar hasta cuatro enlaces covalentes simples, dobles o triples dependiendo de la interacción de electrones.
El metano (CH4) es el compuesto más simple, donde un carbono se une a cuatro hidrógenos en una configuración tetraédrica.
Las cadenas de carbonos pueden ser abiertas, ramificadas, o cerradas en forma de ciclos con posibles sustituyentes.