el atomo del carbono












INTRODUCCION
En los compuestos orgánicos existen siempre dos elementos: el carbono, como base principal, y el hidrógeno. A estos elementos les pueden acompañar otros como el oxígeno, el nitrógeno, los halógenos y el azufre, escritos por orden de frecuencia.
El carbono, según la teoría de orbitales de valencia, cuando forma enlaces simples puede fusionar su orbital s consus tres orbitales p, dando cuatro orbitales iguales sp3(orbitales híbridos) con un electrón en cada uno de ellos. Las direcciones de enlace del carbono con este tipo de hibridación son hacia los vértices de un tetraedro regular.













EL ÁTOMO DEL CARBONO
I.- Enlaces del carbono
1) Estructura electrónica del carbono
Al átomo de carbono con número atómico 6 le correspondela configuración electrónica:
1
s
2

2
s
2

2
p
2
Siguiendo el principio de máxima multiplicidad de Hund podemos representar la configuración como:
1s

2s

2p





Esta configuración justifica una covalencia 2 para el carbono. A pesar de esto, el carbono sólo presenta la covalencia 2 en el monóxido de carbono y en un grupo de compuestos conocidos como isonitrilos.
Elcarbono, de ordinario, presenta covalencia 4, y ello no es explicable por la configuración que presenta en estado normal. De hecho, lo que sucede es que al formarse los enlaces, uno de los dos electrones 2s capta energía y es promocionado al orbital 2pz en el subnivel 2p.
1s
2s
2p



px py pz
átomo de carbono en estado normal
Energía

1s
2s
2p



px py pz
átomo de carbono en estadoexcitado
La configuración: 1s2 2s1 2p3, para el átomo de carbono explica su tetravalencia, pero no explica el que los cuatro enlaces C—H del metano (CH4) sean idénticos como prueban la existencia de un solo derivado monoclorado (ClCH3) y de un sólo derivado diclorado (Cl2CH2). Así, la forma de los orbitales de valencia del carbono sería la siguiente:

Existiendo un electrón en cada uno de losorbitales.
Según esto, los cuatro átomos de hidrógeno del metano se dispondrían así:

Esta disposición es incompatible con la conocida equivalencia de los cuatro enlaces C—H del metano. Por otra parte los espectroscopistas insisten en que el ángulo entre cada dos enlaces C—H es de 109° 28',1o que sólo puede estar de acuerdo con una estructura como esta:

Es evidente que a los orbitales delátomo de carbono aislado les ocurre «algo» cuando el átomo de carbono se combina con otros cuatro átomos. Según Pauling, el átomo de carbono se dispone situando cada uno de los cuatro electrones de valencia en uno de los cuatro orbitales idénticos que se forman a partir del orbital 2s y de los tres orbitales 2p. El proceso se denomina hibridación, y cada uno de los orbitales formados es un orbitalhíbrido.
Como en la formación de estos orbitales intervienen un orbital s y tres orbitales p, se denominan orbitales híbridos sp3.

De este modo la configuración electrónica del átomo de carbono en el momento de combinarse sería:
1
s
2

2
(sp
3
)
4


Las condiciones para que haya hibridación son:
a) Los orbitales que se hibridan han de tener energías muy próximas.
b) La energíaliberada en la formación de enlaces con los orbitales hibridados  ha de ser superior a la energía que se liberaría en la formación de los mismos enlaces con los orbitales sin hibridar, y la diferencia ha de ser mayor que la energía consumida en la hibridación.
Cumpliéndose estas condiciones, la formación de orbitales híbridos está favorecida, pues las estructuras resultantes son más estables.Hay que hacer notar que en los átomos de carbono no enlazados no puede hablarse de orbitales híbridos.
El carbono adopta la hibridación sp3 para formar los enlaces C—C y C—H. Ambos son enlaces , el primero es (2sp3-2sp3), mientras que el segundo es (2sp3-1s). Los enlaces C—C son covalentes puros mientras que los C—H presentan una polaridad pequeñísima. Son enlaces muy estables.
La...