LA QUÍMICA DEL CARBONO “Uno o dos átomos de carbono pueden convertir un combustible en un veneno, cambiar un color, transformar una sustancia comestible en una no comestible o reemplazar un olor desagradable por uno fragante…..”

LA QUÍMICA ORGÁNICA Es la rama de la Química que en sus inicios se ocupó de los compuestos del carbono que sintetizan los seres vivos en sus células, y que actualmente estudia la composición, estructura, propiedades, reacciones químicas, métodos de síntesis y aplicaciones de todos los compuestos del carbono.

EL ELEMENTO CARBONO Podemos encontrarlo formando parte de la estructura de cualquier organismo vivo, de un simple trozo de carbón o de un lujoso diamante. Es un elemento más bien escaso en la naturaleza (constituye solo el 0,027% de la corteza terrestre). La mayor parte existe en forma combinada, formando compuestos tanto orgánicos como inorgánicos.

FORMAS ALOTRÓPICAS DEL CARBONO: DIAMANTE - GRAFITO

LOS ENLACES DEL ELEMENTO CARBONO Se ubica en el grupo 14 (IVA) del sistema periódico. Tiene un número atómico igual a 6 (Z = 6) y le corresponde una configuración electrónica en su estado fundamental: 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz (Configuración Global). Según esta distribución el carbono debería ser bivalente, ya que los electrones en 2p están en condiciones de compartir un electrón con otros átomos para formar enlaces covalentes.

TETRAVALENCIA DEL CARBONO El átomo de carbono en los compuestos orgánicos tiene la capacidad de formar cuatro enlaces. Esta capacidad se conoce como tetravalencia. Cuando el carbono forma enlaces, uno de los electrones del orbital 2s (de menor energía) capta energía y es promocionado al orbital 2pz vacío, obteniéndose una configuración electrónica:

ORBITALES HÍBRIDOS Según la nueva configuración del Carbono, se establecen 4 enlaces covalentes, pero esto no explica por qué los enlaces C – H en el metano son idénticos, aún cuando los orbitales participantes (2s, 2px, 2py, 2pz) son distintos. Para explicar este fenómeno se establecen los orbitales híbridos. Éstos corresponden a la mezcla o combinación del orbital 2s y los 2p, que resultan ser idénticos entre sí.

HIBRIDACIÓN DEL CARBONO La hibridación es un proceso de transformación mediante el cual el carbono se hibrida (cambia), presentando una nueva configuración electrónica. El átomo de Carbono posee tres tipos de hibridación: a) 4 enlaces simples (hibridación sp3): Tetraédrica b) 2 enlaces simples y 1 enlace doble (hibridación sp2): Trigonal c) 1 enlace simple y 1 enlace triple (hibridación sp): Lineal

Hibridación sp3: Tetraédrica

Hibridación sp2: Trigonal

Hibridación sp: Lineal

COMPUESTOS INORGÁNICOS DE CARBONO La calcita (carbonato de calcio, CaCO3): mineral constituyente de la roca caliza. El dióxido de carbono atmosférico (CO2): formando parte de los gases de la atmósfera.

COMPUESTOS ORGÁNICOS DEL CARBONO La hulla El petróleo El gas natural

IMPORTANCIA DEL CARBONO Principalmente en el hecho de que es un elemento crucial para la existencia de los seres vivos. Por la gran variedad y cantidad de compuestos orgánicos con aplicaciones industriales y farmacéuticas que hoy se pueden sintetizar.