Una característica particular del carbono es la catenación: sus átomos son capaces de unirse entre sí formando cadenas, mediante enlaces covalentes simples, dobles y triples. La “cadena” puede tener 2 o más átomos de carbono.
Por lo tanto, el átomo de carbono al unirse con átomos de carbono u otro elemento, puede formar :
El átomo de carbono se une con otros átomos a través de un enlace covalente, gracias a sus 4 electrones de valencia. Cada electrón se encuentra “desapareado”, es decir, tiene que completar el par con el electrón de otro átomo para formar un enlace covalente.
La cantidad de electrones que un átomo puede compartir (electrones desapareados) nos indicará la cantidad máxima de átomos con los que se pueden unir: el Carbono con 4 átomos, el Hidrógeno con uno, el Oxígeno con 2 y el Nitrógeno con 3 átomos.
Seguir leyendoEl carbono es un elemento particular, cuyo número atómico es 6 y su masa atómica es 12. Repasando lo visto el año pasado, eso quiere decir que tiene 6 protones (carga positiva) y 6 neutrones (sin carga eléctrica) en su núcleo, con 6 electrones (carga negativa) girando alrededor en la nube electrónica.
Los 6 electrones se distribuyen en dos niveles de energía: 2 electrones en el primer nivel y 4 electrones de valencia en el nivel de energía más alejado del núcleo.
| PROPIEDADES FÍSICAS | PROPIEDADES QUÍMICAS | |
| M E T A L E S |
Buenos
conductores del calor y la electricidad.
Poseen brillo característico gris metálico, excepto el cobre y oro. Sólidos a temperatura ambiente, con excepción del mercurio que es líquido. Dúctiles y maleables Moléculas monoatómicas. Alta temperatura de fusión y ebullición. |
Las
capas externas contienen pocos electrones, por lo general 3 o
menos.
Electronegatividades bajas. Forman iones positivos (cationes), por pérdida de electrones. Forman compuestos iónicos con los no metales. Se combinan fácilmente con el oxígeno para formar óxidos básicos. Se combinan con dificultad con el hidrógeno para formar hidruros. |
| N O M E T A L E S |
Malos
conductores del calor y la electricidad.
No tienen brillo, excepto el Yodo. A temperatura ambiente, algunos son sólidos como el carbono, otros líquidos como el bromo o gaseosos como el oxígeno. Quebradizo en estado sólido. No son dúctiles. Moléculas mono, di o poliatómicas. Baja temperatura de fusión y ebullición |
Las
capas externas contienen 4 o más electrones.
Electronegatividad alta. Forman iones negativos (aniones), ganando electrones. Forman compuestos iónicos con los metales y compuestos covalentes con otros no metales. Se combinan con el oxígeno para formar óxidos ácidos (anhídridos). Se combinan fácilmente con el hidrógeno para formar hidruros no metálicos. |
| G A S E S N O B L E S |
A
temperatura ambiente son gases.
Malos conductores del calor y la electricidad. Moléculas monoatómicas. A temperatura ambiente no se ionizan. | Se caracterizan por su casi total inactividad química, prácticamente no se combinan con otros elementos. |
La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características.
Desde la más remota antigüedad el hombre ha tenido la preocupación por saber cómo está constituida la materia. Por medio de especulaciones filosóficas, los antiguos sabios griegos llegaron a la idea de que la materia está formada por partículas muy pequeñas, imposibles de dividir, a las que denominaron átomos (significa indivisible). Posteriormente, a principios del siglo XIX y mediante observaciones experimentales, los científicos arribaron a la conclusión de que toda la materia está formada realmente por átomos. Así, el agua, las piedras, el aire, el pizarrón, nuestro cuerpo, están construidos por pequeñas partículas denominadas átomos.
Materia: Es cualquier porción del universo que posee masa y volumen, es decir, que ocupa un espacio. El aire que respiramos, el agua, los minerales, las plantas y todos los objetos que vemos a nuestro alrededor son ejemplos de materia. En cambio, la luz, la inteligencia y la belleza no son materia porque no ocupan un espacio, no tienen volumen.
Sustancia: Son los distintos tipos de materia que constituyen los cuerpos. Por ejemplo, un clavo (cuerpo) está constituido por hierro (sustancia)
Átomo: es la menor porción de materia capaz de combinarse para formar moléculas. Es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades. Está constituido por partículas subatómicas llamadas protones (con carga positiva y masa), electrones (con carga negativa y masa despreciable) y por neutrones (sin carga, pero con masa). Los átomos rara vez se encuentran libres y aislados en la naturaleza como ocurre en algunos “gases nobles o inertes” (helio, neón, argón, etc.). Lo más frecuente es que los átomos tiendan a unirse unos con otros, ya sean iguales o diferentes, para formar partículas más estables: las moléculas.
Molécula: es la menor partícula de una sustancia, formada por átomos combinados en proporción definida y constante, que puede existir libre y presenta todas las propiedades de dicha sustancia. Puede estar formada por uno, dos o más átomos. Por ejemplo: H2O (agua), O2 (oxígeno); etc.
Elemento Químico: Un elemento químico es una sustancia simple, que no se puede descomponer por métodos físicos ni químicos en otras más sencillas. Cada elemento químico posee. un átomo característico, con una cantidad definida de protones, neutrones y electrones.
Un modelo científico es una representación aproximada de la realidad que es capaz de explicar todas las observaciones realizadas hasta el momento sobre un fenómeno determinado y que permite hacer predicciones que podrán ser comprobadas con nuevas observaciones. Cuando se realizan descubrimientos que no pueden ser explicados el modelo debe ser revisado, modificado o incluso sustituido por un nuevo modelo capaz de explicar todas las observaciones. La curiosidad e interés por saber de qué están hechas las cosas ha inquietado siempre al ser humano. Los primeros intentos por explicar la composición de la materia se remontan a la época de los filósofos griegos, y durante más de 2000 años han sido formuladas distintas teorías, que iremos viendo a continuación.
El filósofo griego Demócrito, en el año 400 a. C. consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas, a las que llamó átomos (significa “indivisible” en griego).
Los protones y neutrones se encuentran agrupados en el centro del átomo formado el núcleo del átomo, mientras que, los electrones se mueven constantemente en la región externa, en los orbitales alrededor del núcleo.
Los electrones tienen una carga negativa y son las partículas subatómicas más livianas que tienen los átomos. La carga de los protones es positiva y pesan unas 1.836 veces más que los electrones. Los únicos que no tienen carga eléctrica son los neutrones que pesan aproximadamente lo mismo que los protones.
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El carbono forma el esqueleto de todos los compuestos orgánicos, que se unen uno tras otro como cuentas de collar casi sin fin, como las letras de una larguísima palabra, o en nuestro caso, moléculas.
La causa hay que buscarla en el lugar que ocupa el carbono en la tabla periódica y en su necesidad de completar su nivel de energía más externo con ocho electrones, una regla general que recibe el nombre de regla del octeto. […] Tanto el carbono como el nitrógeno y el oxígeno quieren tener ocho electrones en su nivel exterior, pero eso resulta más fácil para uno de estos elementos que para los otros. El oxígeno, en tanto que elemento ocho, tiene en total ocho electrones. Dos se sitúan en el nivel de menor energía, que es el que se llena primero. Eso deja seis electrones en el nivel exterior, de modo que el oxígeno siempre anda buscando un par de electrones más. Dos electrones no son tan difíciles de encontrar, así que el agresivo oxígeno puede dictar sus condiciones y mangonear a otros átomos. Pero la misma aritmética nos dice que al pobre carbono, el elemento seis, le quedan cuatro electrones después de llenar su primer nivel de energía, y por tanto necesita cuatro electrones más para completar los ocho. Eso ya no es tan fácil, y de ahí que el carbono sea tan poco exigente a la hora de formar enlaces. Se pega a lo que sea.
La promiscuidad es la gran virtud del carbono. A diferencia del oxígeno, el carbono tiene que formar enlaces con otros átomos en todas las direcciones que pueda. De hecho, el carbono comparte sus electrones con hasta cuatro átomos al mismo tiempo. Eso le permite construir cadenas complejas, incluso redes tridimensionales de moléculas. Y como comparte y no puede robar electrones, los enlaces que forma son firmes y estables. El nitrógeno también tiene que formar múltiples enlaces para ser feliz, aunque no llega a los extremos del carbono.
Fuente: La cuchara menguante de Sam Kean
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