El carbono es un elemento químico de número atómico 6
y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones
de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas
alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante
respectivamente. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de
16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000
compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el
0,2 % de la corteza terrestre.
Características
El carbono
es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen,
sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura
(el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales más
baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran
afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo
otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño
radio atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con el oxígeno forma el
dióxido de carbono, vital para el crecimiento de las plantas (ver ciclo del
carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente
hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de
combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad
de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y
los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo
carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida por el Sol.1
El nitrógeno es un elemento químico, de número atómico 7, símbolo N y que en condiciones
normales forma un gas
diatómico (nitrógeno diatómico o molecular) que constituye
del orden del 78% del aire atmosférico.
En ocasiones es llamado ázoe —antiguamente se usó también Az como
símbolo del nitrógeno.
Características principales
Tubo de
descarga lleno de nitrógeno puro.
Tiene una
elevada electronegatividad (3,04 en la escala de Pauling)
y, cuando tiene carga neutra, tiene 5 electrones
en el nivel más externo, comportándose como trivalente en la mayoría de los átomos estables que forma.
Aplicaciones
La
aplicación comercial más importante del nitrógeno diatómico es la obtención de amoníaco
por el proceso de Haber. El amoníaco se emplea con
posterioridad en la fabricación de fertilizantes
y ácido nítrico.
Las sales
del ácido nítrico incluyen importantes compuestos como el nitrato de potasio (nitro o salitre empleado en
la fabricación de pólvora)
y el nitrato de amonio fertilizante.
Los
compuestos orgánicos de nitrógeno como la nitroglicerina
y el trinitrotolueno son a menudo explosivos. La hidracina
y sus derivados se usan como combustible en cohetes.
El ciclo de
este elemento es bastante más complejo que el del carbono,
dado que está presente en la atmósfera no sólo como N2 (78%) sino
también en una gran diversidad de compuestos. Se puede encontrar principalmente
como N2O, NO y NO2, los llamados NOx. También forma otras
combinaciones con oxígeno tales como N2O3 y N2O5 (anhídridos),
"precursores" de los ácidos nitroso
y nítrico. Con hidrógeno forma amoníaco (NH3), compuesto gaseoso en
condiciones normales.
