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Generalidades del Carbono

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by

Magalis Clarke

on 9 January 2014

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Transcript of Generalidades del Carbono

Generalidades del Carbono
Tipos de Carbono
En una cadena podemos identificar cuatro tipos de carbono, de acuerdo al número de carbonos al cual esté unido el átomo en cuestión.
Por Ultimo
Geometría Molecular
El tipo de hibridación determina la geometría molecular la cual se resume en los siguientes cuadros.
Hibridación
La hibridación es un fenómeno que consiste en la mezcla de orbitales atómicos puros para generar un conjunto de orbitales híbridos, los cuales tienen características combinadas de los orbitales originales.
La configuración electrónica desarrollada para el carbono es:
Tipo de Cadena e Isomería
Las cadenas pueden ser “normales” cuando no tienen ramificaciones y arborescentes o ramificadas si tienen ramificaciones.
Características de los Compuestos del Carbono
Para entender mejor las características de los compuestos orgánicos, presentamos una tabla comparativa entre las características de los compuestos orgánicos e inorgánicos.
El Átomo de Carbono
Siendo el átomo de carbono la base estructural de los compuestos orgánicos, es conveniente señalar algunas de sus características.
El átomo de carbono forma como máximo cuatro enlaces covalentes compartiendo electrones con otros átomos. Dos carbonos pueden compartir dos, cuatro o seis electrones.
Hibridación sp3
El primer paso en la hibridación, es la promoción de un electrón del orbital 2s al orbital 2p.
Después de la promoción electrónica sigue la mezcla de los orbitales formándose 4 orbitales híbridos sp3 cada uno con un electrón.
Estos orbitales son idénticos entre si, pero diferentes de los originales ya que tienen características de los orbitales “s” y “p” combinadas. Estos son los electrones que se comparten. En este tipo de hibridación se forman cuatro enlaces sencillos.
Hibridación sp2
En este tipo de hibridación se combinan solo dos orbitales “p” con un orbital “s”, formándose tres orbitales híbridos sp2.
El átomo de carbono forma un enlace doble y dos sencillos.
Hibridación sp
En este tipo de hibridación sólo se combina un orbital “p” con el orbital “s”. Con este tipo de hibridación el carbono puede formar un triple enlace
Primario
Está unido a un solo átomo de carbono.
Los carbonos de color rojo son primarios porque están unidos a un solo carbono, el de color azul.
Secundario
Está unido a dos átomos de carbono.
El carbono de color rojo es secundario porque está unido a dos átomos de carbono, los de color azul.
Terciario
Está unidos a tres átomos de carbono.
Cuaternario
Está unido a 4 átomos de carbono.
El carbono rojo es cuaternario porque está unido a 4 átomos de carbonos, los de color azul
Las cadenas mostradas en la diapositiva anterior tienen el mismo número de átomos de carbono e hidrógeno, pero representan compuestos diferentes debido a la disposición de dichos carbonos.
Este fenómeno muy común en compuestos orgánicos se conoce como isomería. Consiste en que compuestos con la misma fórmula molecular tengan diferente estructura. Cada uno de los isómeros representa un compuesto de nombre y características diferentes.
Ejemplo
Las tres estructuras tienen la misma fórmula molecular pero la distribución de sus átomos es diferente.
Este tipo de fórmulas conocidas como semidesarrolladas son las de uso más frecuente en química orgánica, ya que la fórmula molecular no siempre es suficiente para saber el nombre y tipo de compuesto
Pareciera que no hay límites al número de estructuras diferentes que el carbono puede formar. Para añadirle complejidad a la química orgánica, átomos de carbono vecinos pueden formar enlaces dobles o triples adicionalmente a los enlaces sencillos de carbono-carbono:
Importante
Recuerda que cada átomo de carbono puede formar cuatro enlaces. A medida que el número de enlaces entre cualesquiera de dos átomos de carbono aumenta, de uno a dos, tres o cuatro, el número de átomos de hidrógeno en la molécula disminuye, como se gráfica en las tres figuras de arriba. Allí vemos enlazados dos carbonos: si el enlace entre ellos es sencillo, necesitan seis hidrógenos para completar su capa de valencia; si el enlace es doble, necesitarán sólo cuatro, y si el enlace es triple, necesitarán sólo dos átomos de hidrógeno.
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