Un Atomo vital: "El Carbono"



Como ya vimos anteriormente el Carbono es escencial en la vida en la tierra está constituida sólo por un grupo reducido de elementos, entre los cuales podemos nombrar al Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo, Azufre, y sobre todo, Carbono. El carbono es un elemento que muestra una gran facilidad para enlazarse con múltiples átomos, o consigo mismo. Pero esta actua como uan goma que une las piezas de la vida.

¿Pero a que se debe esta versatilidad del carbono?

Bueno Podemos decir, de manera muy simple e incorrecta, que los electrones en un átomo, orbitan alrededor de un núcleo en forma de capas concéntricas; en cualquier átomo, cada capa puede contener cierto número de electrones. La primera acomoda sólo 2 electrones, la siguiente 8.Sin embargo el átomo de carbono posee sólo 6 electrones, 2 en la capa interna y 4 en la siguiente. (como lo podremos apreciar en la imagen)

Es muy importante saber que los átomos de Carbono tienden a llenar estos "agujeros" con electrones de otros átomos de las inmediaciones creando enlaces sencillos distintos, o bien pueden llenarlos con 2 o 3 electores de un mismo átomo formando un enlace doble o triple.



El Carbono
elemento #6 del grupo 14 de la Tabal Periodica. 

 Es importante ya saber los datos escenciales del carbono tal como su Configuracion Electronica Ya que el átomo de carbono en estado normal es 1s², 2s², 2sp².


ENLACES QUE PUEDE FORMAR EL CARBONO.

Como sabemos bien el Carbono (c) aparece en la segunda hilera de la tabla periodica (como observamos en la figura) y lleva consigo 4 electrones de enlace en su envoltura de valencia, al igual que los otros metales el carbono necesita ocho electrones para completar su envoltura de valencia. Por lo que se entiende, el carbono forma cuatro enlaces con otros átomos (cada enlace representa a uno de los electrones de carbono y uno de los electrones del átomo que se enlazan).

Cada valencia de electrón participa en el enlace, por lo que el enlace del átomo de carbono se distribuirá parejamente sobre la superficie del átomo. Estos enlaces forman un tetradrón (es una piramide con punta en la parte superior)

El Carbono Formando 4 enlaces dando la forma de un tetradron.

¿Que tipo de enlaces puede formar el atomo del Carbono?

Bueno ya obervado y entendido las caracteristicas del Carbono, es importante para saber que tipos de enlaces pueden darse verificar su configuracion electronica, ahy nos indica que tiene 2 electrones no juntados en los 2 orbitales P. Por lo que nos quiere decir que esta forma 2 enlaces ionicos o dos enlaces covalentes.

Deacuerdo a que los electrones están en los orbitales p, los enlaces covalentes deben formar un ángulo de 90º, sin embargo se sabe que el carbono forma en general CUATRO ENLACES COVALENTES.

 La explicación seria que el orbital 2s puede combinarse con los tres orbitales 2p y dar así cuatro orbitales híbridas sp3 de igual energía, cada orbital retiene un electrón y los cuatro electrones tiene espines paralelos.

Se saben que el carbono puede producir distinto tipos de enlaces con distintos atomos porudciendo asi diferentes uniones por asi decirlo.

Por ejemplo:


LA MOLECULA ETANO.
QUE ES UN ENLACE CARBONO - CARBONO.



CADENAS EN RAMA
HEXANO CADENA DE 6 CARBONOS.











CADENAS EN RAMA

ISOHEXANO - UNA CADENA EN RAMAS DE CARBONOS





CYCLOEXANO

UN HIDROCARBURO EN FORMA DE ANILLO.



Para el carbono no hay un limite de estructuras necesarias diferentes para formar, la utilidad de complejidad de la quimica organica, los atomos del carbono de junto pueden formar enlaces dobles o triples adicionalmente a los enlaces de carbono-carbono.

Por ejemplo...














ENLACE SIMPLE

Es la manera más sencilla en la que el carbono comparte sus cuatro electrones. Los enlaces se colocan apuntando a los cuatro vértices de un tetraedro regular, estando el carbono en el baricentro de dicho tetraedro. Se dice que el carbono actúa de manera tetragonal.





Pero el átomo de carbono puede formar enlaces con otros átomos de carbono, originando cadenas que puieden ser larguísimas. El ejemplo más simple de esto es un átomo de carbono que se une a tres hidrógenos y a otro carbono, que a su vez se une a otros tres hidrógenos (etano).



ENLACE DOBLE

Los dos electrones que le quedan al carbono se enlazan con otros dos electrones, osea que en un enlace doble intervienen 4 electrones y los electrones que le quedan libres se enlasan con otros dos átomos mediante enlaces simples.

Enlace Triple

El carbono puede formar tres enlaces con un mismo átomo, en este enlace triple intervienen 6 electrones (3 pares), y el cuarto electron con un átomo distinto.

 El ejemplo más simple de esto es el etino en el que dos carbonos se unen mediante un enlace triple y el electrón que les queda a cada uno lo comparten con un átomo de hidrógeno.

Las caracteristicas de los compuestos organicos.

En primera vamos a defenir que son los compuestos organicos.

 Estos son llamados asi por la quimica organica. Ciertamente este es un termino bastante generalizado que pretende explicar la química de los compuestos que contienen carbono.

Bueno los compuestos organicos son comprendidas por todas las especies  quimicas que en su composicion contiene el elemento carbono.

*Tienen como caracteristicas los siguientes terminos:

• Son combustibles
• Poco Densos
• Electro conductores
• Poco Hidrosolubles
• Pueden ser de origen natural o sintetico Estos compuestos organicos que estan compendidos por el carbono e Hidrogeno son llamados
   "Hidrocarburos"
  
  Los Hidrocarburos
  
  Son compuestos que solo contien carbono e hidrogeno. La union entre los atomos se da mediante
  enlaces simples C-C. son los principales componentes del gas natural y del gas del petroleo, la gasolina, el aceite para motores y la parafina.        
  Los podemos representar de la sig. manera:  
  
  
  CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3                          CH3-CH2-CH-CH2-CH-CH3
           HEPTANO                                                             3-METILHEXANO  

Y los compuestos organicos estudiados se dividen de la sig. manera..

• compuestos alifaticos
• Compuestos aromaticos
• Compuestos eterociclicos
• Compuestos orgonometalicos
• Polímeros

 En los compuestos Alfaticos nos encontramos con el Hidrocarburo Alifatico.

Estos son compuestos organicos constituidos por carbono e hidrogeno.en los cuales los atomos de carbono forman cadenas abiertas. los hidrocarburos alfaticos de cadenas abiertas se clasifican en alcanos, alquenos y alquinos. 

Una cadena alfatica es una agrupacion hidrocarbonada lineal con la formula.
CH3-(CH2)_N-CH3                         

Diagrama de un hidrocarburo alifatico.

 

_{Hidrocarburos aromaticos.}

_{Los Hidrocarburos aromaticos presentan en su estructura uno o varios anillos aromaticos, para darse este aromaticidad, deben de cumplirse ciertas reglas, por ejemplo que los dobles enlaces resonantes de la molecula esten conjugados y que se den dos formas resonantes equivalentes. Y por ello reciben el nombre de Hidrocarburos Aromaticos.}

Compuesto aromatico anillo el mas reconocido.

1. Benceno   2. 1-etil-2-metilbenceno.
Molecula del compuesto aromatico.

 

Los Compuestos Heterociclicos...

Estan compuestos por quimicos organicos ciclicos en los que hay por lo menos un atomo distinto al del carbono formando parte de la estructura ciclica saturada.

La piramidina un compuesto heterociclico en los que el carbono 1 y 3 han sido sustitudos por el carbono.



Los Eteres..

Los éteres poseen un átomo de oxígeno unido a dos cadenas alquílicas que

pueden ser iguales o diferentes. Son compuestos polares. El más conocido es el éter

dietílico que se empleaba para anestesia en cirugía.

H3C O CH3            3C O CH2CH3 = Etil metil eter.
                                                   Dimetil eter.                                H

Polimeros.

Estas son macromoleculas, generalmente organicas, formadas por la union de moleculas mas pequeñas llamadas mónomeros.

Representacion de Polimeros.

Estas son algunas reprecentaciones de como el carbono representado en forma de atomo es sumamente importante en la vida humana y en la vision cientifica sin duda alguna.

 Representamos el atomo en distintas etapas y en cual como ingluye en la vida diaria.

Este es un video que realize donde explico mas practicamente sobre los tipos de enlaces.. en esta ocasion explico sobre el enlace Carbono Carbono.