¿Cuáles son los 5 momentos del ciclo del carbono?

Descripción del ciclo de carbono a través de sus diferentes fases en estados líquido, sólido y gaseoso, emisiones por combustión y degradación de materia orgánica, conversión en CO2 al combinarse con el oxígeno, y descomposición durante el proceso de fotosíntesis de las plantas.

El carbono se encuentra en fase gaseosa (dióxido de carbono en la atmósfera), en fase líquida (dióxido de carbono disuelto en los océanos) y en fase sólida (moléculas que contienen carbono en la biosfera).

El ciclo del carbono comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del CO2 presentes en la atmósfera o disuelto en el agua.

Compuesto por cuatro procesos principales (combustión, fotosíntesis, respiración y descomposición), el ciclo del carbono es esencial para la existencia de todos los seres vivos. La combustión se conoce comúnmente como quema. Es una reacción química que requiere oxígeno y produce calor.

El ciclo del carbono se estudia con más facilidad como dos ciclos más pequeños interconectados: Uno que comprende el intercambio rápido de carbono entre los organismos vivos. Y otro que se encarga del ciclo del carbono a través de los procesos geológicos a largo plazo.

El ciclo del carbono es el más importante y complejo de los ciclos biogeoquímicos, dado que toda la vida conocida se compone sin excepción de compuestos derivados de ese elemento. Además, este ciclo involucra los principales procesos metabólicos de plantas y animales: la fotosíntesis y la respiración.

El carbón se origina por descomposición de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas y esporas que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas de poca profundidad, en un proceso que tarda varios millones de años.

Los mayores depósitos de carbono se encuentran en los sedimentos, océanos y combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural). Las plantas al crecer también fijan y almacenan carbono. Si el sistema global está en un estado de equilibrio dinámico, la concentración de CO2 en la atmósfera permanece constante.

De hecho, el carbono es parte esencial de todas las macromoléculas, proteínas, grasas y glúcidos, también llamados estos últimos hidratos de carbono. Es, por tanto, un elemento que forma parte de todas las estructuras de nuestro cuerpo.

En el idioma español, no es lo mismo “carbono” que “carbón”. “Carbono” es el nombre del elemento, y “carbón” es un sólido formado principalmente por cadenas de átomos de carbono.

Se pueden distinguir distintos tipos de carbón, que de menor a mayor rango y poder calorífico son: turba, lignito, hulla y antracita.

Un átomo de carbono puede unirse con otros cuatro átomos y es como la rueda de cuatro orificios, mientras que un átomo de oxígeno, que solo puede unirse a dos, es como la rueda de dos orificios. La capacidad del carbono para formar enlaces con otros cuatro electrones se debe a su número y configuración de electrones.

Carbono y el ciclo global del carbono

El resto del carbono se almacena como: CO2 (dióxido de carbono) en la atmósfera (2%), biomasa en plantas terrestres y suelo (5%), combustibles fósiles en reservas geológicas (8%) y como un grupo de iones en los océanos (85%).

Puede que no tengan pulmones como nosotros, pero la tierra y los árboles respiran todo el tiempo. Los árboles absorben el dióxido de carbono (CO2), liberan oxígeno a través de la fotosíntesis y almacenan carbono en sus troncos.

Aportan la energía, ahorran proteínas, evitan la creación de cuerpos cetónicos y forman parte del tejido conectivo y el nervioso.

Una fuerte restricción de carbohidratos puede hacer que el cuerpo descomponga las grasas en cetonas para obtener energía (cetosis). La cetosis puede causar efectos secundarios como mal aliento, dolor de cabeza, fatiga y debilidad.

El proceso de fotosíntesis de las plantas extrae el carbono del aire, presente en el dióxido de carbono (CO2), para producir alimentos. Luego, a través de las múltiples cadenas alimentarias, el carbono llega a los animales. Al morir los seres vivos, sus cuerpos, madera y hojas se descomponen y llevan carbono al suelo.

Reduce la capacidad para transportar oxígeno de la sangre y hace que las células no puedan utilizar el oxígeno que les llega. La falta de oxígeno afecta principalmente al cerebro y al corazón. Puede provocar intoxicaciones graves, incluso la muerte.

El gas natural como cualquier otro combustible produce CO2; sin embargo, debido a la alta proporción de hidrógeno-carbono de sus moléculas, sus emisiones son un 40-50% menores de las del carbón y un 25-30% menores de las del fuel-oil.

Archibald Scott Couper - Wikipedia, la enciclopedia libre.

Cuando el gas se calienta a alrededor de 2.000 grados, los elementos de carbono caen sobre el diamante y se adhieren a él. Con este proceso, los fabricantes pueden crear una lámina de diamante perfecta durante la noche.

Las centrales a carbón tradicionales o carbón pulverizado (CP) producen energía eléctrica por medio de una serie de etapas de conversión: el carbón se quema en calderas en la que se convierte el agua en vapor de alta presión, el cual impulsa una turbina que genera electricidad.

El carbono (principalmente), el hidrógeno y el oxígeno son los componentes mayoritarios del carbón, aunque también tiene azufre, nitrógeno, y otros elementos. Debido a su composición, el carbón es combustible (es decir, se combina con el oxígeno desprendiendo calor).

¿Qué es el Carbón Mineral? Es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos como hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Arde fácilmente y es uno de los combustibles fósiles más utilizados.

Un átomo de carbono es llamado primario cuando está unido solamente a otro átomo de carbono. Un átomo de carbono es secundario cuando está unido a otros dos átomos de carbono. Un átomo de carbono es terciario cuando está unido a otros tres átomos de carbono.

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos del carbono que presentan únicamente enlaces simples y reciben el nombre de Alcanos. El compuesto más sencillo de la serie de los alcanos es el metano, de fórmula CH4, el cual es un combustible gaseoso que constituye el principal componente del gas natural.

Los Enlaces del Carbono

Hay tres tipos de enlaces carbono: los enlaces sencillos C-C, los dobles C=C, y los triples C≡C. Cuando en un compuesto orgánico todos los enlaces C-C son sencillos, la cadena de átomos de C adopta una forma tetraédrica y el C utiliza 4 orbitales sp3.