La quimica del carbono

El Carbono
QUÍMICA DEL CARBONO

El carbono es un elemento representativo, no metálico, de él se conocen cuatro formas alotrópicas, además
del carbón amorfo: grafito, diamante, fullerenos y nanotubos. La apariencia del grafito es negra y la del
diamante incolora.

Configuración electrónica
El átomo de carbono tiene un número atómico (Z=6) y un número de masa de 12 uma (A=12), por tantotiene 6 protones, 6 electrones y 6 neutrones. Su número de electrones externos o de valencia, nos indica
el número del grupo al que pertenece en la tabla periódica. En este caso al grupo IV A o grupo (14). Pero,
¿cómo se distribuyen estos seis electrones?

Configuración electrónica del átomo de carbono en su estado basal
En la configuración electrónica del átomo de carbono en su estado basal,dos de sus electrones ocupan el
orbital 1s, otros dos ocupan el orbital 2s y los dos restantes ocupan los orbitales 2p. Su configuración se
representa como:
1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 (estado basal)
El estado basal o estado fundamental, es el estado de menor energía en el que un átomo, molécula o grupo
de átomos se puede encontrar sin absorber ni emitir energía? El estado excitado es aquel en elque los
electrones de un átomo, al adquirir energía externa, pueden pasar a niveles de mayor energía.

De acuerdo con la Teoría Enlace Valencia, la configuración electrónica del átomo de carbono en su estado
basal, no permite explicar la formación de los cuatro enlaces equivalentes, debido a que tiene sólo dos
electrones desapareados. Una manera de lograrlo es, adoptando la configuración demayor energía (estado
excitado).

Se dice que un átomo se excita cuando recibe energía externa. En este caso, el átomo de carbono al recibir
energía externa, es utilizada por los electrones externos para promoverse o reacomodarse de un subnivel a
otro, de mayor energía.

La hibridación en química no es un fenómeno físico, sino un artificio teórico y matemático que se utiliza
para explicarel comportamiento de los átomos cuando estos se unen entre sí? El término hibridación, en
química, significa mezcla o combinación de orbitales atómicos puros, para formar orbitales atómicos
híbridos. El número de orbitales híbridos que se forma es equivalente al número de orbitales atómicos
puros que intervienen.
En el campo es muy común escuchar términos como: maíz híbrido, sorgo híbrido,algodón híbrido o arroz
híbrido. Estos términos nos indican, que la semilla ha sido producto de la mezcla o cruza de otras
variedades. La hibridación se realiza para obtener a la vez, un mejoramiento de la semilla y altos
rendimientos en las cosechas.

Configuración electrónica del átomo de carbono en su estado híbrido
Se dice que se produce una hibridación cuando los orbitales atómicos«puros» de un mismo átomo
(generalmente el átomo central) se mezclan para generar un conjunto de nuevos orbitales atómicos «híbridos».
El átomo de carbono presenta tres tipos de hibridación: sp3, sp2 y sp
Se dice que se produce una hibridación sp3 en el átomo de carbono, cuando sus orbitales 2s, 2px, 2py y
2pz se mezclan o hibridizan formando cuatro orbitales híbridos sp3

Estos orbitales híbridostendrán la misma
forma y la misma energía, por ello se dice,
que son equivalentes. Presentan un arreglo
geométrico tetraédrico y sus ángulos de
enlace son de 109.5o

La hibridación sp3 en el átomo de carbono, es
característica de los alcanos. Los cuatro
enlaces formados por el átomo de carbono
son enlaces sencillos (tipo sigma, σ).
Podemos concluir que siempre que el átomo
de carbonose una a cuatro átomos iguales o
diferentes, se debe a que presenta hibridación
sp3.

SP

3

Hibridación sp2
En este tipo de hibridación se mezclan el orbital 2s y los orbitales 2px y 2py, quedando el orbital 2pz sin hibridizar.

Los tres orbitales híbridos sp2 son usados por el átomo de carbono para
formar tres enlaces sigma (σ) y el orbital pz puro para formar el enlace pi (π)....