quimica del carbono

Química del carbono 
La razón del enorme número de moléculas derivadas del carbono radica en la versatilidad de dicho átomo y en las posibilidades que posee de enlazarse con otros átomos, y sobre todo consigo mismo. Los compuestos de la hoy llamada Química del carbono están formados por un número muy limitado de elementos químicos, que -por orden de abundancia- son C, H, O, N, Cl, y trazas deS, Na, P, K y otros. Pero todo se basa en la enorme capacidad del carbono para formar enlaces químicos con otros elementos... ¡y con muchos átomos de carbono!
Pero... empecemos por el principio.
Cada tipo de átomo existente en la naturaleza (o elemento químico) consiste, en esencia, en un glóbulo de energía eléctrica (positiva en su corazón o núcleo, y negativa en la zona periférica) que seconsidera estable si adopta unas configuraciones espaciales determinadas, que se pueden estudiar mediante ecuaciones fisicomatemáticas que tienen en cuenta las propiedades eléctricas y ondulatorias de los electrones.
Ciñéndonos a la zona periférica, que es la región de existencia de los llamados electrones, como éstos tienen carga negativa se producen unas regiones de alta densidad en dicho tipo decarga, regiones que se denominan orbitales electrónicos atómicos. Según la distribución espacial de esa densidad de carga, dichos orbitales se designan como 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, etc.
Concretamente, en un átomo de carbono (que contiene 6 electrones) existe un orbital 1s (algo así como una región espacial de simetría esférica) y, rodeándolo hay otro orbital 2s y dos orbitales 2p. El 2s es otra esfera(lógicamente de mayor radio y volumen) pero un orbital 2p tiene otra forma; imaginemos dos peras unidas entre sí por los tallos (cada pera se llama lóbulo). De modo que en total tendremos cuatro peras (¡lóbulos!) que se disponen según dos ejes, que son perpendiculares entre sí.
Ahora bien, esto no queda así. Por razones de estabilidad energética, la zona 2s (¡orbital 2s!) y los dosorbitales 2p se "entremezclan" entre sí. En Química, este fenómeno se llama hibridación de orbitales. En el proceso se crean cuatro zonas, con otras propiedades cuántico-ondulatorias, equidistantes entre sí como los vértices de un tetraedro, buscando la mínima repulsión eléctrica entre ellos.
Por eso, este proceso se conoce como hibridación tetraédrica, y el átomo es un átomo de carbono tetraédrico. Y cada zonaes un orbital híbrido sp3.


El resultado se puede representar como una naranja, en cuya superficie situemos cuatro manchas a igual distancia unas de otras. Cada mancha se corresponde con la densidad eléctrica perteneciente a un solo electrón.

Si acercamos dos átomos de carbono tetraédrico (serían dos naranjas como la descrita), una "mancha" de cada uno pueden soldarse. Así quedan los dosátomos unidos, por lo que se denomina un enlace simple, σ (sp3—sp3).


orbitales sp3 en el C-C

Aún existen más posibilidades, porque hay más tipos de hibridación entre los orbitales atómicos del carbono.
Siempre dependiendo de las condiciones a las que se realice el proceso, puede suceder que el orbital 2s del átomo se "hibride" con dos orbitales 2p. El resultado son tres orbitales híbridos(que se denominan sp2), quedando un orbital "puro" 2p.
Los tres orbitales sp2 se colocan en un mismo plano, formando ángulos de 120º entre sí, y el orbital 2p puro queda en un eje perpendicular a dicho plano. Este caso de hibridación se llama trigonal.
Cuando se acerquen entre sí dos carbonos con este tipo de hibridación, uno de los orbitales híbridos sp2 se conecta con otro del átomo vecino,creando un enlace sigma σ(sp2-sp2). Y además aparece una unión cuántica entre los electrones residentes en los dos orbitales 2p. Como éstos habían quedado paralelos entre sí, se origina una nueva "zona" de unión entre los dos átomos de carbono, que se llama enlace π, con dos regiones de probabilidad de existencia de los dos electrones constitutivos, que se hallan respectivamente por encima y por...