Carbono y enlaces
Páginas: 5 (1187 palabras)
Publicado: 17 de septiembre de 2014
Química Orgánica (CSB-413)
Agosto-Dic-2014
MC. Luz Elena Pérez Mata
TEMA I. ENLACE COVALENTE Y GEOMETRÍA DE LAS MOLÉCULAS
El atomo de carbono
¿Por que es importante el átomo de carbono?
El carbono es el elemento alrededor del cual ha evolucionado la química de la vida.
Es un elemento cuyos átomos tienen seis neutrones en su núcleo y seis electrones girando a su
alrededor. Tienecuatro electrones de valencia en su capa mas externa, cada uno de los cuales
puede parearse con los de otros átomos que puedan completar sus capas electrónicas
compartiendo electrones para formar enlaces covalentes. Algunos de estos elementos son el
nitrógeno, el hidrógeno y el oxigeno.
La característica más admirable del átomo de carbono, que lo diferencia de los demás
elementos y que confirmasu papel fundamental en el origen y evolución de la vida, es su
capacidad de compartir pares de electrones con otros átomos de carbono para formar enlaces
covalentes carbono−carbono. Este fenómeno es el cimiento de la Química Orgánica.
Los electrones del átomo de carbono se disponen en dos niveles: dos electrones en el nivel
más interno y cuatro electrones en el más externo.
Estaconfiguración electrónica hace que los átomos de carbono tengan múltiples posibilidades
para unirse a otros átomos (con enlace covalente), de manera que completen dicho nivel
externo (ocho electrones).
Por este motivo, el carbono es un elemento apto para formar compuestos muy variados.
Características del átomo de C
Como los enlaces covalentes son muy fuertes, los compuestos de carbono serán muyestables.
Los átomos de carbono pueden formar enlaces simples, dobles o triples con átomos de carbono
o de otros elementos (hidrógeno habitualmente en los compuestos orgánicos, aunque también
existen enlaces con átomos de oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre...).
Como ya señalamos, el carbono está rodeado por 6 electrones, distribuidos de la siguiente
manera:
1s2 2s2 2px¹ 2py¹ 2pz0
Se haobservado que en los compuestos orgánicos, el carbono es tetravalente, es decir, que
puede formar 4 enlaces.
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Química Orgánica (CSB-413)
Agosto-Dic-2014
MC. Luz Elena Pérez Mata
Cuando este átomo recibe una excitación externa, uno de los electrones del orbital 2s se excita
al orbital 2pz, y se obtiene un estado excitado del átomo de carbono:
1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹ (estado excitado)En seguida, se hibrida el orbital 2s con los 3 orbitales 2p para formar 4 nuevos orbitales híbridos
que se orientan en el espacio formando entre ellos ángulos de separación 109.5°. Esta nueva
configuración del carbono hibridado se representa así:
1s² (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹
Cuatro Orbitales híbridos sp3
La hibridación consiste en una mezcla de orbitales puros en un estado excitadopara formar
orbitales híbridos equivalentes con orientaciones determinadas en el espacio.
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Química Orgánica (CSB-413)
Agosto-Dic-2014
MC. Luz Elena Pérez Mata
A esta nueva configuración se le denomina átomo de carbono híbrido, y al proceso de
transformación se le llama hibridación.
De esta manera, cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono pueden enlazarse aotros 4 átomos, así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.
Debido a su condición híbrida, y por disponer de 4 electrones de valencia para formar enlaces
covalentes sencillos, pueden formar entre sí cadenas con una variedad ilimitada entre ellas:
cadenas lineales, ramificadas, anillos, etc. A los enlaces sencillos –C-C- se les conoce como
enlaces sigma.
Enlaces simples
Para loscompuestos en los cuales el carbono presenta enlaces simples, hidrocarburos
saturados o alcanos, se ha podido comprobar que los cuatro enlaces son iguales y que están
dispuestos de forma que el núcleo del átomo de carbono ocupa el centro de un tetraedro
regular y los enlaces forman ángulos iguales de 109º 28' dirigidos hacia los vértices de un
tetraedro. Esta configuración se explica si se...
Agosto-Dic-2014
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TEMA I. ENLACE COVALENTE Y GEOMETRÍA DE LAS MOLÉCULAS
El atomo de carbono
¿Por que es importante el átomo de carbono?
El carbono es el elemento alrededor del cual ha evolucionado la química de la vida.
Es un elemento cuyos átomos tienen seis neutrones en su núcleo y seis electrones girando a su
alrededor. Tienecuatro electrones de valencia en su capa mas externa, cada uno de los cuales
puede parearse con los de otros átomos que puedan completar sus capas electrónicas
compartiendo electrones para formar enlaces covalentes. Algunos de estos elementos son el
nitrógeno, el hidrógeno y el oxigeno.
La característica más admirable del átomo de carbono, que lo diferencia de los demás
elementos y que confirmasu papel fundamental en el origen y evolución de la vida, es su
capacidad de compartir pares de electrones con otros átomos de carbono para formar enlaces
covalentes carbono−carbono. Este fenómeno es el cimiento de la Química Orgánica.
Los electrones del átomo de carbono se disponen en dos niveles: dos electrones en el nivel
más interno y cuatro electrones en el más externo.
Estaconfiguración electrónica hace que los átomos de carbono tengan múltiples posibilidades
para unirse a otros átomos (con enlace covalente), de manera que completen dicho nivel
externo (ocho electrones).
Por este motivo, el carbono es un elemento apto para formar compuestos muy variados.
Características del átomo de C
Como los enlaces covalentes son muy fuertes, los compuestos de carbono serán muyestables.
Los átomos de carbono pueden formar enlaces simples, dobles o triples con átomos de carbono
o de otros elementos (hidrógeno habitualmente en los compuestos orgánicos, aunque también
existen enlaces con átomos de oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre...).
Como ya señalamos, el carbono está rodeado por 6 electrones, distribuidos de la siguiente
manera:
1s2 2s2 2px¹ 2py¹ 2pz0
Se haobservado que en los compuestos orgánicos, el carbono es tetravalente, es decir, que
puede formar 4 enlaces.
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Cuando este átomo recibe una excitación externa, uno de los electrones del orbital 2s se excita
al orbital 2pz, y se obtiene un estado excitado del átomo de carbono:
1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹ (estado excitado)En seguida, se hibrida el orbital 2s con los 3 orbitales 2p para formar 4 nuevos orbitales híbridos
que se orientan en el espacio formando entre ellos ángulos de separación 109.5°. Esta nueva
configuración del carbono hibridado se representa así:
1s² (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹
Cuatro Orbitales híbridos sp3
La hibridación consiste en una mezcla de orbitales puros en un estado excitadopara formar
orbitales híbridos equivalentes con orientaciones determinadas en el espacio.
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Química Orgánica (CSB-413)
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MC. Luz Elena Pérez Mata
A esta nueva configuración se le denomina átomo de carbono híbrido, y al proceso de
transformación se le llama hibridación.
De esta manera, cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono pueden enlazarse aotros 4 átomos, así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.
Debido a su condición híbrida, y por disponer de 4 electrones de valencia para formar enlaces
covalentes sencillos, pueden formar entre sí cadenas con una variedad ilimitada entre ellas:
cadenas lineales, ramificadas, anillos, etc. A los enlaces sencillos –C-C- se les conoce como
enlaces sigma.
Enlaces simples
Para loscompuestos en los cuales el carbono presenta enlaces simples, hidrocarburos
saturados o alcanos, se ha podido comprobar que los cuatro enlaces son iguales y que están
dispuestos de forma que el núcleo del átomo de carbono ocupa el centro de un tetraedro
regular y los enlaces forman ángulos iguales de 109º 28' dirigidos hacia los vértices de un
tetraedro. Esta configuración se explica si se...
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