Fuentes naturales de carbono

El carbono es un elemento químico esencial para la vida, ya que, aunque solo conforma el 0,09 % de la corteza terrestre, forma largas cadenas carbonadas y es el responsable de los millones de compuestos orgánicos en el planeta. Se lo puede encontrar en estado puro en la naturaleza en tres formas: diamante, grafito y carbono amorfo.

El átomo de carbono es tetravalente, es decir, tiene cuatro electrones en su último nivel de energía. Esta característica lo convierte en un elemento con tendencia a formar cuatro enlaces covalentes y una amplia capacidad de combinación.

alótropos del carbono

El carbono existe puro en la naturaleza en tres formas alotrópicas: diamante, grafito y carbono amorfo; todos son sólidos con puntos de fusión extremadamente altos (alrededor de 4.000 °C) e insolubles en todos los disolventes a temperaturas ordinarias.

¿Sabías qué?
Los alótropos son moléculas formadas por un solo elemento y que tienen distintas estructuras moleculares.

Las propiedades de las tres formas del carbono difieren considerablemente, algunas son las siguientes:

Diamante Grafito Carbono amorfo (Antracita)
Fórmula química C C C
Color Incoloro Gris Negro
Raya Incolora Gris oscuro Negro
Dureza (Mohs) 10 1-2 3
Densidad 3,5-3,53 g/cm3 2,09-2,23 g/cm3 1,2-1,8 g/cm3
Conductividad eléctrica Aislante Buen conductor Aislante

Diamante

El diamante es una de las sustancias más duras que se conoce. Es muy apreciado en joyería y en algunas aplicaciones industriales. Sus principales yacimientos se encuentran en la República Sudafricana, Brasil, Zaire, Botswana y Federación Rusa.

Este precioso material se forma por exposición del carbono a presiones de entre 45 y 60 kilobares; y temperaturas que van de 900 a 1.300 °C. Estas condiciones existen tanto en sitios de impacto de meteoritos como en el manto de la litosfera de la Tierra, debajo de las placas continentales estables.

En los diamantes cada átomo de carbono está unido a otros cuatro en una estructura tridimensional, la cual le provee la mayor dureza de toda la naturaleza.

Grafito

El grafito es una forma alotrópica de carbono más abundante en la naturaleza. Se usa con frecuencia en la fabricación de electrodos, crisoles refractarios, minas de lápices y productos lubricantes. Sus principales yacimientos están ubicados en Sri Lanka, Madagascar, México, Siberia y EEUU; y sus principales productores a nivel mundial son China, India y Brasil.

El grafito está formado por capas de carbono compuestas por anillos hexagonales de átomos de C, capaces de deslizarse una sobre la otra de forma horizontal, lo que facilita la ruptura de los enlaces.

Carbono amorfo

El carbono amorfo no tiene una estructura cristalina o está repleto de irregularidades en su estructura. Puede tener distintos grados de pureza de acuerdo al porcentaje de carbono, como la antracita (90-95 %), la hulla (70-90 %), el lignito (55-75 %) y la turba (50-55 %). Las propiedades físicas y químicas de cada tipo se relacionan directamente con su organización molecular y microestructura.

Puede obtenerse al calentar azúcar purificada a 900 °C en ausencia de aire. Por otro lado, el negro de humo se obtiene al quemar hidrocarburos líquidos con una cantidad de aire insuficiente para producir una llama humeante.

La antracita es un carbón fósil muy rico en carbono, solo tiene alrededor de 5 % de materiales volátiles y una alta potencia calorífica.

Fullereno: una molécula parecida a un balón

El fullereno es una molécula formada exclusivamente por carbono que se encuentra en el polvo interestelar del espacio. Tiene forma similar a la de un balón de fútbol pero su tamaño es muy inferior. Su estructura, al igual que la del grafito, se compone de hojas de anillos hexagonales enlazadas, con la diferencia de que contiene anillos pentagonales y heptagonales, razón por la que la molécula no es plana. Después del diamante y el grafito, los fullerenos son la forma más estable de carbono.

Números ordinales

Usamos los números cardinales para contar, por ejemplo, la cantidad de lapices (un lápiz, dos lapices, tres lapices, etc.), pero, con frecuencia, necesitamos expresar la posición que ocupa un determinado elemento en un conjunto o secuencia, es entonces cuando los números ordinales nos resultan de gran utilidad.

Cuando deseamos indicar la posición del piso en un edificio, utilizamos los números ordinales. Por ejemplo, en la imagen se observa como la persona en el ascensor se dirige al quinto piso (5.º piso).

¿qué son?

Los números ordinales son numerales que indican la posición de un elemento en una sucesión o conjunto. A diferencia de los números cardinales, los ordinales no cuantifican al objeto, es decir, solo denotan una posición; por ejemplo, si decimos que la “c” es la tercera letra del alfabeto, no significa que su valor numérico sea 3, sino que ocupa el tercer puesto en el orden alfabético.

¿Sabías qué?
La palabra “ordinal” viene del latín ordinalis, que se traduce como “relativo al orden”.

¿Cómo se nombran?

La secuencia de los números naturales del 1 al 10 puede expresarse a partir de números ordinales simples que indican la posición de cada número. Por ejemplo, en esta carrera, se muestra el orden de llegada de los participantes.

La representación numérica de los números ordinales se forma con el número natural seguido de un punto y una volada (º para el caso masculino y ª para el caso femenino). Para los apócopes de “primer”, “tercer” y sus compuestos, las voladas serán igual a la terminación “-er” (er).

Masculino Femenino
Representación lingüística Abreviatura Representación lingüística Abreviatura
Primero (apócope: primer) 1.º (1.er) Primera 1.ª
Segundo 2.º Segunda 2.ª
Tercero (apócope: tercer) 3.º (3.er) Tercera 3.ª
Cuarto 4.º Cuarta 4.ª
Quinto 5.º Quinta 5.ª
Sexto 6.º Sexta 6.ª
Séptimo 7.º Séptima 7.ª
Octavo 8.º Octava 8.ª
Noveno 9.º Novena 9.ª
Décimo 10.º Décima 10.ª
Décimo primero, decimoprimero o undécimo 11.º Décima primera, decimoprimera o undécima 11.ª
Décimo segundo, decimosegundo o duodécimo 12.º Décima segunda, decimosegunda o duodécima 12.ª
Décimo tercero o decimotercero (apócope: decimotercer o décimo tercer) 13.º (13.er) Décima tercera o decimotercera 13.ª
Décimo cuarto o decimocuarto 14.º Décima cuarta o decimocuarta 14.ª
Décimo quinto o decimoquinto 15.º Décima quinta o decimoquinta 15.ª
Décimo sexto o decimosexto 16.º Décima sexta o decimosexta 16.ª
Décimo séptimo o decimoséptimo 17.º Décima séptima o decimoséptima 17.ª
Décimo octavo o decimoctavo 18.º Décima octava o decimoctava 18.ª
Décimo noveno o decimonoveno 19.º Décima novena o decimonovena 19.ª
Vigésimo 20.º Vigésima 20.ª

 

En el podio de ganadores, la primera es Clara, el segundo es Daniel y la tercera es Lucía.

algunas reglas de INTERÉS

  • En la mayoría de los casos, un número ordinal es un adjetivo que puede ir antes o después del sustantivo, aunque lo más común es colocarlo delante, por ejemplo, el primer ministro.
  • A partir de la tercera decena, se recomienda escribir los números ordinales en dos palabras separadas, por ejemplo, trigésimo séptimo.
  • Los números ordinales deben concordar en género y número con el sustantivo que acompañan; por ejemplo, “la decimocuarta posición” o “las trigésimas segundas jornadas estudiantiles”.
¿Sabías qué?
No se deben utilizar los números fraccionarios como equivalentes de los números ordinales.

Ejemplo correcto: Juan vive en el duodécimo piso.

Ejemplo incorrecto: Juan vive en el doceavo piso.

más números ordinales

Al igual que los números naturales, los números ordinales son infinitos. En la siguiente tabla mostramos la lectura de los números ordinales a partir de la segunda decena.

Decenas
Masculino Femenino
Representación lingüística Abreviatura Representación lingüística Abreviatura
Vigésimo 20.º Vigésima 20.ª
Trigésimo 30.º Trigésima 30.ª
Cuadragésimo 40.º Cuadragésima 40.ª
Quincuagésimo 50.º Quincuagésima 50.ª
Sexagésimo 60.º Sexagésima 60.ª
Septuagésimo 70.º Septuagésima 70.ª
Octogésimo 80.º Octogésima 80.ª
Nonagésimo 90.º Nonagésima 90.ª
Centenas
Representación lingüística Abreviatura Representación lingüística Abreviatura
Centésimo 100.º Centésima 100.ª
Ducentésima 200.º Ducentésima 200.ª
Tricentésimo 300.º Tricentésima 300.ª
Cuadringentésimo 400.º Cuadringentésima 400.ª
Quingentésimo 500.º Quingentésima 500.ª
Sexcentésimo 600.º Sexcentésima 600.ª
Septingentésimo 700.º Septingentésima 700.ª
Octingentésimo 800.º Octingentésima 800.ª
Noningentésimo 900.º Noningentésima 900.ª
Milésimo 1.000.º Milésima 1.000.ª

Aplicaciones

Utilizamos los números ordinales cuando deseamos indicar la posición de un elemento respecto a un orden o secuencia, veamos los siguientes ejemplos:

  • El tercer piso de un edificio.
  • La quincuagésima cuarta Feria de La Chinita.
  • El rey Fernando quinto.
  • El segundo lugar en la carrera.
  • El octingentésimo año de su inauguración.
  • El cuadragésimo tercer capítulo.

¡A practicar!

1. Observa la imagen y completa las oraciones. ¿En qué orden entrarán los estudiantes al salón de clase?

  • Isabel es la _____ en entrar al salón de clases.
  • Orlando entrará _____ al salón de clases.
  • ______ entrará 6.º al salón de clases.
  • Zoe es el _____ en entrar al salón de clases.
  • Marta entrará _____ al salón de clases.
  • ______ entrará 4.ª al salón de clases.

2. Contesta las siguientes preguntas.

  • Juan vive en el décimo piso. María vive tres pisos debajo de Juan. Luis vive cinco pisos por encima de María. ¿En qué piso vive cada uno?
  • Mario está en el decimocuarto piso. Primero bajó cuatro pisos y luego subió uno. ¿A qué piso llegó?

Musgos y helechos

Las plantas vasculares y las no vasculares son dos de los principales grupos de plantas terrestres más antiguas en el planeta. Aunque ambos grupos producen esporas para dispersarse, las vasculares, como los helechos, habitan ambientes secos; mientras que las no vasculares, como los musgos, sirven como puente entre los ecosistemas terrestres y acuáticos.

Musgos Helechos
¿Qué son? Plantas no vasculares de pequeño tamaño, con pelos rizoides. Plantas vasculares sin semillas de hoja ancha.
Grupo taxonómico Briofitas. Pteridofitas.
Dispersión Producción de esporas haploides que son arrastradas por el viento. Producción de esporas haploides que son arrastradas por el viento.
Producción de semillas No. No.
Hábitat Lugares terrestres muy húmedos, sombreados o subacuáticos. Lugares terrestres de climas tropicales y subtropicales húmedos principalmente.
Sistema de conducción No vascular. Carece de estructuras de transporte de agua y nutrimentos. Vascular. Presenta estructuras de transporte de agua y nutrimentos.
Hojas verdaderas No. Sí.
Rizoides Sí. No.
Relación esporofito-gameto Gameto dominante. Esporofito dominante.
Ejemplos

 

Materiales naturales y materiales artificiales

Los materiales son todos aquellos que se utiliza para fabricar un objeto. Estos pueden ser naturales o artificiales, los primeros se encuentran en la naturaleza mientras que los segundos se producen químicamente en un laboratorio. Se debe tener en cuenta que un material natural que se altera físicamente todavía se considera un material natural.

Materiales naturales Materiales artificiales
Origen Animal, vegetal o mineral. A partir de un material natural.
Proceso de fabricación Sujetos a menos tratamiento y procesamiento que los materiales artificiales. Sujetos a un procesamiento riguroso de alteración.
Resistencia al daño Menos resistentes. Más resistentes.
Durabilidad Menos duraderos. Más duraderos.
Cuidado y mantenimiento Requieren más cuidados y atención. Requieren menos cuidados y atención.
Cantidad Hay una cantidad limitada de materiales naturales disponibles. Hay una cantidad casi ilimitada de materiales potenciales que pueden ser creados artificialmente.
Impacto ambiental Positivo. Mayormente negativo.
Ejemplos
  • Madera.
  • Cuero.
  • Algodón y seda.
  • Carbón.
  • Lana.
  • Arena.
  • Petróleo.

  • Plástico.
  • Cartón.
  • Vidrio.
  • Goma.
  • Porcelana.

 

Célula procariota y célula eucariota

Las células son la base fundamental de todos los organismos vivos y se clasifican como eucariotas y procariotas. Hay varias diferencias entre ambas, pero la mayor distinción es que las eucariotas tienen un núcleo verdadero que contiene el material genético de la célula, mientras que las procariotas no tienen núcleo y su material genético flota en el citoplasma.

Células procariotas Células eucariotas
Complejidad Menos complejas. Más complejas.
Núcleo Ausente. Presente. Rodeado por una envoltura nuclear que consta de dos membranas lipídicas.
Tipo de célula Generalmente unicelular. Generalmente pluricelular.
Recombinación genética Transferencias parciales e indirectas del ADN. Meiosis y fusión de gametos.
Membrana celular Presente. Presente.
Cromosoma Uno. Más de uno.
Forma del ADN Circular de doble cadena. Lineal de doble cadena.
Lisosomas y peroxisomas Ausentes. Presentes.
Retículo endoplásmico Ausente. Presente.
Mitocondrias Ausentes. Presentes.
Ribosomas Pequeños, se dispersan y flotan en todo el citoplasma. Más grandes, más complejos y unidos por una membrana.
Aparato de Golgi Ausente. Presente.
Pared celular Presente. Rígida, rodea a la membrana plasmática y le da forma al organismo. Compuesta de azúcares y aminoácidos. Presente en plantas y hongos. En las plantas está compuesta principalmente por celulosa y en los hongos por quitina.
Vacuolas Presentes. Presentes.
Reproducción Generalmente asexual. Sexual y asexual.
Ejemplos Bacterias y arqueobacterias.

Plantas, animales, protistas y hongos.

 

Crustáceos, moluscos y equinodermos

La morfología de los animales es muy variada, la división más sencilla que tiene este reino es la de vertebrados e invertebrados. Los invertebrados carecen de un esqueleto interno: no tienen huesos ni columna vertebral; a esta categoría pertenecen los crustáceos, los moluscos y los equinodermos. 

Crustáceos Moluscos Equinodermos
Reino Animal. Animal. Animal.
Filo Arthropoda. Mollusca. Echinodermata.
Clases Branchipoda, Remipedia, Cephalocarida, Maxillopoda, Ostracoda y Malacostraca. Caudofoveata, Solenogastrea, Monoplacophora, Polyplacophora, Scaphopoda, Bivalvia, Gasteropoda y Cephalopoda. Crinoidea, Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea y Holothuroidea.
Forma de nutrición Heterótrofa. Heterótrofa. Heterótrofa.
Hábitat Acuático principalmente. Acuático (agua dulce y marino) y terrestre. Acuático, exclusivamente marinos.
Cuerpo Blando, segmentado y cubierto por un caparazón. Blando y sin segmentos. Con simetría pentarradial y protegido por un endoesqueleto.
Reproducción Principalmente sexual, asexual por partenogénesis. Sexual. Sexual y asexual.
Larva Nauplio. Trocófora. Pluteus.
Especies identificadas Alrededor de 35.000 especies. Más de 110.000 especies. Alrededor de 7.000 especies.
Ejemplos Cangrejos, camarones, copépodos, krill, pulgas de playa y percebes, entre otros.

Cangrejo.
Almejas, vieiras, pulpos, calamares y caracoles, entre otros.

Pulpo.
Estrellas de mar, ofiuras, erizos de mar, pepinos de mar y lirios de mar, entre otros.

Estrella de mar.

 

Atmósfera, litósfera e hidrósfera

El planeta Tierra es un sistema a gran escala, complejo y dinámico en el que se producen muchos fenómenos naturales. Está compuesto por 4 subsistemas: atmósfera, litósfera, hidrósfera y la biósfera. Todos ellos se encuentran relativamente equilibrados y relacionados entre sí.

Atmósfera Litósfera Hidrósfera
Definición Es la capa gaseosa que rodea al planeta, se extiende desde el océano y la corteza terrestre hasta el espacio exterior, cubre a todo el planeta. Es la capa rígida de la Tierra, se extiende hasta una profundidad de aproximadamente 100 km. Capa discontinua de agua que se encuentra en contacto con la superficie terrestre, incluye tanto aguas superficiales, como aguas profundas y congeladas, las lluvias y las nubes.
Tipo de capa Gaseosa. Sólida. Líquida, solida o gaseosa.
Composición
  • 21 % de oxígeno.
  • 78 % de nitrógeno.
  • 1 % de otros gases.
  • Corteza: rocas basálticas y de granito.
  • Manto: silicatos de magnesio, hierro, calcio y de aluminio.
  • Núcleo: hierro metálico fundido.
  • Hidrógeno, oxígeno, sodio, cloro, calcio y otros 77 elementos.
Divisiones
  • Tropósfera
  • Estratósfera
  • Mesósfera
  • Termósfera
  • Exósfera
  • Corteza
  • Manto
  • Núcleo
  • Agua dulce (lagos, lagunas, ríos y quebradas).
  • Agua salada (mares y océanos).
Origen Se formó por los gases que se desprendían de la corteza terrestre. Esta atmósfera estaba cargada de mucho vapor de agua, dióxido de carbono y nitrógeno. Se formó al enfriarse el material incandescente que conformaba la Tierra primitiva. El vapor de agua en la atmósfera de la Tierra primitiva se condensó y luego precipitó, lo que dio paso a los océanos y los mares.
Funciones
  • Proteger a los seres vivos de los rayos solares.
  • Permite conservar la temperatura de la Tierra por acción del efecto invernadero.
  • Permite la acumulación de gases necesarios para que se den ciertos procesos vitales.
  • Distribuye el calor por toda la superficie del planeta.
  • Permite el desarrollo de muchos seres vivos.
  • Se llevan a cabo distintos procesos geológicos, como la formación de montañas y valles.
  • Su elevación permite que el agua fluya de los continentes hacia los mares y océanos.
  • Regula la temperatura de la Tierra.
  • Es fundamental para que se desarrolle la vida.
  • Funciona como ecosistema para muchas plantas y animales.
  • Muchas reacciones químicas importantes son llevadas a cabo gracias al agua.

 

Máquinas simples y máquinas compuestas

Una máquina es una herramienta utilizada para facilitar el trabajo. En un sentido estricto, el trabajo se define como la fuerza que actúa sobre un objeto para moverlo de un punto a otro. Las máquinas tienen una variedad de aplicaciones y los dos tipos básicos son las máquinas simples y las máquinas compuestas.

Máquinas simples Máquinas compuestas
Descripción Dispositivo más simple que realiza un trabajo. Colección de máquinas simples que trabajan en conjunto.
Partes móviles Pocas o ninguna. Dos o más.
Trabajos que realizan Trabajos fáciles. Trabajos complejos.
Usos Se utilizan para multiplicar la fuerza o cambiar su dirección, lo que facilita el trabajo y lo hace más sencillo, ventajoso y seguro. Se utilizan para realizar trabajos complejos en la industria, la minería y la informática, entre otros.
 Fuerza Aplican una sola fuerza a una sola carga. Aplican dos o más fuerzas.
Costo Bajo costo. Alto costo.
Ejemplos
  • Polea.
  • Plano inclinado.
  • Palanca.
  • Rueda.
  • Cuña.
  • Tornillo.

  • Bicicletas.
  • Alicates.
  • Carretillas.
  • Tijeras.
  • Elevadores.
  • Tractores.

 

Cambios físicos y químicos de la materia

Todos los seres vivos, objetos y otros elementos de la naturales están formados por materiales. Los materiales a su vez están constituidos por materia, y esta experimenta distintas transformaciones continuamente. De acuerdo al resultado obtenido, estos cambios pueden ser físicos o químicos.

Cambios físicos Cambios químicos
Explicación La sustancia química no cambia su composición, pero sí cambia su apariencia física. La sustancia química varía tanto en su composición como en su apariencia física. También se llaman reacciones químicas.
Reversibilidad Es reversible, se puede recuperar la sustancia original. Es irreversible, la sustancia original no se puede recuperar.
Formación de una nueva sustancia No se forma una nueva sustancia. Se forma una o más sustancias nuevas.
Tipo de cambio Temporal. Permanente.
Evidencia Cambio de estado, dilatación o fragmentación. Formación de un sólido o de un gas; cambio de color, olor o temperatura; emisión de energía, etc.
Producción de energía No se produce energía. Se puede absorber o liberar energía térmica, eléctrica o lumínica.
Tipos Fusión, evaporación, condensación, entre otros. Combustión, fermentación, oxidación, entre otros.
Ejemplos
  1. Cambio de hielo a agua o viceversa.
  2. Rasgadura de papel.
  3. Dar forma a la arcilla.
  4. Cortar una pila de madera.
  5. Mezcla de agua con sal.

  1. Digestión de los alimentos.
  2. Quema de un cerillo, combustibles.
  3. Envejecer.
  4. La fotosíntesis.
  5. Oxidación de un metal.

 

Soluto y solvente

Una solución es una mezcla homogénea entre dos o más sustancias. La sustancia que se disuelve es el soluto, mientras que la sustancia que disuelve al soluto se llama disolvente. Existen numerosos productos en la vida cotidiana, como medicamentos, jabones y jugos de frutas, que resultan de la mezcla de un soluto con un solvente.

Soluto Disolvente/Solvente
Definición Sustancia que se disuelve en un disolvente para formar una solución. Sustancia que disuelve al soluto para formar una solución.
Estado físico Sólido, líquido y gaseoso. Sólido, líquido y gaseoso.
Solubilidad Depende de las propiedades del soluto. Depende las propiedades del disolvente.
Proporción en la solución Menor. Si hay varios solutos, siempre estarán en menor cantidad que el disolvente. Mayor. Determina el estado de la materia en el que existe la solución.
Solución líquida En estado sólido, líquido y gaseoso. En estado líquido.
Ejemplo de solución líquida (agua azucarada) Azúcar (sólido). Agua (líquido).
Ejemplo de solución líquida (vinagre) Ácido acético (líquido). Agua (líquido).
Ejemplo de solución líquida (bebida gaseosa) Dióxido de carbono (gaseoso). Agua (líquido).
Solución sólida En estado sólido, líquido y gaseoso. En estado sólido.
Ejemplo de solución sólida (acero) Carbono (sólido). Hierro (sólido).
Ejemplo de solución sólida (amalgama) Mercurio (líquido). Cobre, zinc, plata, estaño u otro metal (sólido).
Ejemplo de solución sólida (hidrógeno en paladio) Hidrógeno (gaseoso). Paladio (sólido).
Solución gaseosa En estado sólido, líquido y gaseoso. En estado gaseoso.
Ejemplo de solución gaseosa (humo) Polvo atmosférico (sólido). Aire (gaseoso).
Ejemplo de solución gaseosa (aire húmedo) Agua (líquido). Aire (gaseoso).
Ejemplo de solución gaseosa (aire) Oxígeno (O2), dióxido de carbono (CO2), vapor de agua, entre otros gases en pequeñas proporciones. Nitrógeno (gaseoso).