Category: Química Orgánica

Cadenas de carbono

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 :

  • 4 enlaces simples
  • 2 enlaces dobles
  • 1 enlace doble y 2 enlaces simples
  • 1 enlaces triple y 1 enlace simple

Covalencia simple, doble y triple del carbono

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.

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La configuración electrónica del Carbono

El 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.

¿Cómo está compuesta la materia?

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.

El Carbono ¿por qué es la base de la Química Orgánica?

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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