¿Por qué el carbono tiene un punto de fusión único?

Answer 1

El carbono no tiene realmente un punto de fusión. Bueno, en teoría lo hace pero no se derrite. Se sublima a alrededor de 3900 K. Tiene el punto de sublimación más alto de todos los elementos. Sucede en una curva. Por lo tanto, seguirá siendo un sólido incluso por encima de su temperatura de fusión teórica más alta.

El carbono es probablemente el elemento más sorprendente. Tiene dos estados naturales. El grafito, que es una de las sustancias más suaves y el diamante, la sustancia natural más dura. Los enlaces de carbono a otros elementos covalentemente, y lo más importante es que el carbono tiene la capacidad de unirse a otros átomos de carbono formando cadenas realmente largas.

Aquí está la estructura del diamante y el grafito (cortesía: Wikipedia)

Son estructuras realmente estables. Hay tantos enlaces carbono-carbono en el diamante. Así que se necesita toneladas de energía para “fundirlo”. Bueno, el diamante es termodinámicamente inestable en comparación con el grafito. Pero como hay una enorme barrera de energía, no vuelve por sí sola. Así que es cinéticamente estable.

En cuanto al mercurio, esa es otra anomalía en la tabla periódica. Solo hay dos elementos que son líquidos a la temperatura y presión de la habitación en la tabla periódica; mercurio y bromo. Esto es muy interesante porque todos los elementos vecinos de Mercury son sólidos a temperatura ambiente. El mercurio también es mucho menos reactivo que el cadmio y el zinc, que están directamente por encima de Mercurio. Mercury no conduce calor ni electricidad tan bien como otros miembros de su grupo. La mayoría de los metales son sólidos a temperatura ambiente porque comparten sus electrones de valencia con los átomos metálicos circundantes. Sin embargo, Mercurio cuelga en sus 6 electrones de valencia más apretados que cualquier otro átomo. Por lo tanto, los enlaces mercurio-mercurio son más débiles en comparación con otros enlaces metal-metal. También es el único metal que no forma moléculas diatómicas en la fase gaseosa. Dado que la cantidad de calor necesaria para superar los débiles enlaces Mercury-Mercury es menor, Mercury se funde y hierve a temperaturas muy bajas.

Answer 2

Toda la columna tiene una anomalía en el punto de fusión porque todos los elementos del grupo tienen 4 electrones de valencia. Esto les permite formar sólidos de red de átomos unidos covalentemente, lo que ningún otro grupo puede hacer. Para el carbono, el probable alótropo que están utilizando para denotar el punto de fusión es el diamante.

El carbono, en particular, se destaca del resto del grupo, probablemente porque ambos forman enlaces más fuertes que los demás; es cierto que prácticamente todos los enlaces covalentes se forman en elementos más ligeros en comparación con los otros en su grupo, y porque el silicio y todo el otro grupo más pesado los miembros tienen orbitales p grandes y difusos que les dificultan la formación de redes de enlace pi.

Answer 3

Debido a su estructura única.

El carbono forma una estructura que contiene una red infinita de enlaces covalentes muy fuertes. Derretir o vaporizar el elemento requeriría romper todos esos enlaces. Esto requiere temperaturas extremadamente altas.

Answer 4

El carbono se derretirá solo si la presión es lo suficientemente alta, así como la temperatura. A presiones más bajas, con temperaturas altas, sublimará para formar un gas.

Ver diagrama de fase en Carbon – Wikipedia

Answer 5

El punto de fusión del carbono es “similar” a los de su grupo, es decir, es anormalmente alto. Creo que la gente antes lo ha respondido, pero es por el hecho de que el carbono puede formar 4 enlaces, todos con orbitales hibridados sp3. Los átomos más grandes en el grupo forman enlaces más débiles debido a su tamaño.