Química

Figura tetraédrica del carbono
Los cuatro enlaces del carbono se orientan simétricamente en el espacio de modo que considerando su núcleo situado en el centro de un tetraedro, los enlaces estándirigidos a lo largo de las líneas que unen dicho punto con cada uno de sus vértices. La formación de enlaces covalentes puede explicarse, recurriendo al modelo atómico de la mecánica cuántica, comodebida a la superposición de orbitales o nubes electrónicas correspondientes a dos átomos iguales o diferentes. Así, en la molécula de metano CH4 (combustible gaseoso que constituye el principalcomponente del gas natural), los dos electrones internos del átomo de C, en su movimiento en torno al núcleo, dan lugar a una nube esférica que no participa en los fenómenos de enlace; es una nube pasiva. Sinembargo, los cuatro electrones externos de dicho átomo se mueven en el espacio formando una nube activa de cuatro lóbulos principales dirigidos hacia los vértices de un tetraedro y que puedenparticipar en la formación del enlace químico. Cuando las nubes electrónicas de los cuatro átomos de hidrógeno se acercan suficientemente al átomo de carbono, se superponen o solapan con los lóbuloscomponentes de su nube activa, dando lugar a esa situación favorable energéticamente que denominamos enlace.
El carbono tiene 4 orbitales híbridos que provienen de un orbital s y tres orbitales p. cadaorbital hibrido sp3 tiene 25% de carácter S y 75% P. Entre sus características más importantes están las siguientes:
Los 4 orbitales sp3 tienen la misma energía. Por consiguiente, de acuerdo con la reglade Hund, los 4 electrones de valencia del carbono están distribuidos por igual entre ellos, haciendo que estén disponibles para el enlace cuatro orbitales medio llenos.
Los ejes de los orbitales sp3apuntan hacia los vértices de un tetraedro. Por consiguiente, la hibridación SP3 del carbono es consistente con la estructura tetraédrica del metano, cada enlace C-H es un enlace Ơ en el que un...