Importancia De La Química Del Carbono

Importancia de la química del
carbono
LA VARIEDAD DE PRODUCTOS DERIVADOS
DEL CARBONO PUEDE RESULTAR
PRÁCTICAMENTE ILIMITADA DEBIDO A LAS
PROPIEDADES SINGULARES DE DICHO
ÁTOMO Y, POR TANTO, CONSTITUYE UNA
FUENTE POTENCIAL DE NUEVOS MATERIALES
CON PROPIEDADES ESPECIALES, DE
MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS,
DE COLORANTES, DE COMBUSTIBLES, ETC.

Característica tetraédrica del
carbono


J. H.Van't Hoff y J. A. Lebel propusieron independientemente,
en 1874, que el átomo de carbono es tetraédrico; esto es, los
cuatro enlaces del carbono deben estar dirigidos hacia los
cuatro vértices de un tetraedro imaginario que lo rodea. Las
investigaciones modernas sobre compuestos orgánicos
mediante la técnica de difracción electrónica han confirmado
la estructura tridimensional tetraédrica del átomode carbono
y han mostrado que el ángulo de enlace entre dos átomos
cualesquiera unidos a un carbono es próximo a 109º 28', el
ángulo del tetraedro regular.

Hidrocarburos


Los hidrocarburos son compuestos de carbono e hidrógeno
que, atendiendo a la naturaleza de los enlaces, pueden
clasificarse de la siguiente forma:
¦ Saturados ¦ Alcanos




¦ Alifáticos ¦



¦

¦



¦

¦ Insaturados ¦

Hidrocarburos ¦



¦



¦ Aromáticos

¦ Alquenos
¦ Alquinos

Alcanos


El carbono se enlaza mediante orbitales híbridos sp3 formando 4 enlaces simples en
disposición tetraédrica.



Propiedades físicas



Las temperaturas de fusión y ebullición aumentan con el número de carbonos y son
mayores para los compuestos lineales pues pueden compactarse mas aumentando las
fuerzas intermoleculares.

Son menos densos que el agua y solubles en disolventes apolares.



Propiedades químicas



Son bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C y C-H y a su
baja polaridad. No se ven afectados por ácidos o bases fuertes ni por oxidantes como
el permanganato. Sin embargo la combustión es muy exotérmica aunque tiene una
elevada energía de activación.



Las reacciones máscaracterísticas de los alcanos son las de sustitución:



CH4 + Cl2 ----> CH3Cl + HCl

Alquenos


Propiedades físicas



Las temperaturas de fusión son inferiores a las de los alcanos con igual número de carbonos
puesto que, la rigidez del doble enlace impide un empaquetamiento compacto.



Propiedades químicas



La reacciones más características de los alquenos son las de adición:

CH3-CH=CH-CH3 + XY ------> CH3-CHX-CHY-CH3



entre ellas destacan la hidrogenación, la halogenación, la hidrohalogenación y la hidratación.
En estas dos últimas se sigue la regla de Markovnikov y se forman los derivados más
sustituidos, debido a que el mecanismo transcurre mediante carbocationes y se forma el
carbocatión más estable que es el más sustituido.



Otra reacción importante es laoxidación con MnO4- o OsO4 que en frío da lugar a un diol y en
caliente a la ruptura del doble enlace y a la formación de dos ácidos.



Otra característica química importante son las reacciones de polimerización. Mediante ellas se
puede obtener una gran variedad de plásticos como el polietileno, el poliestireno, el teflón, el
plexiglas, etc. La polimerización de dobles enlaces tiene lugar mediante unmecanismo de
radicales libres.

Alquinos


Se caracterizan por tener enlaces triples. El carbono del enlace triple se
enlaza mediante una hibridación sp que da lugar a dos enlaces simples
sigma formando 180 grados y dos enlaces pi. El deslocalización de la
carga en el triple enlace produce que los hidrógenos unidos a el tengan
un carácter ácido y puedan dar lugar a alquiluros. El alquino máscaracterístico es el acetileno HCCH, arde con una llama muy caliente
( 2800 oC) debido a que produce menos agua que absorbe menos calor.



Sus propiedades físicas y químicas son similares a las de los alquenos.
Las reacciones más características son las de adición.



Nomenclatura



1.- Se consideran como dobles enlaces al elegir la cadena
principal.



2.- Se numera dando preferencia a los...