QUÍMICA DEL CARBONO

Introducción a la Química del carbono El carbono puede formar más compuestos que ningún otro elemento, debido a que los átomos de carbono tienen la capacidad de formar enlaces carbono-carbono en forma simple, doble y triple, y también pueden formar cadenas y estructuras cíclicas. La rama de la química que estudia los compuestos del carbono es la química orgánica.

Definición Los compuestos de carbono tienen una gran importancia por la capacidad que tienen de unirse entre sí y con átomos no metálicos como: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y en menor proporción con: flúor, cloro, bromo, yodo y otros muchos más. Los compuestos de carbono constituyen a la mayoría de los seres vivos por medio de compuestos orgánicos.

Átomo del Carbono El número atómico del carbono es 6, y su estructura electrónica es 1s22s22p2.

Isótopos del Carbono Los isótopos del carbono son átomos que representan al mismo elemento con el mismo número atómico, pero con diferente masa atómica. Todos tienen 6 electrones distribuidos en los diferentes niveles.

Enlaces Covalentes Los cuatro electrones en su capa externa posee números de oxidación que van de  4+ a 4–, y forma enlaces predominantemente covalentes. Las reacciones entre dos átomos no metales producen enlaces covalentes. Este tipo de enlace se produce cuando existe electronegatividad polar y se forma cuando la diferencia de electronegatividad no es suficientemente grande como para que se efectúe la transferencia de electrones. De esta forma, los dos átomos comparten uno o más pares electrónicos en un nuevo tipo de orbital, denominado orbital molecular.

Estructura Tetraédrica Generalmente, un átomo de carbono forma cuatro enlaces covalentes. La disposición geométrica más común de estos enlaces es la tetraédrica. En esta estructura, los cuatro enlaces covalentes no están en un plano alrededor del átomo de carbono, sino que se dirigen hacia las esquinas de un tetraedro regular, (un tetraedro s un sólido geométrico con cuatro lados.) El ángulo entre estos enlaces tetraédricos es 109.5°.

La Química Orgánica y los Compuestos del Carbono La química orgánica se encarga de estudiar los compuestos del carbono. Estos compuestos pueden formar cadenas o anillos de grandes tamaños y pueden tener ramificaciones. Por su gran capacidad de combinarse, debido a que la mayoría de las sustancias orgánicas, los seres vivos, los alimentos y medicamentos están formados por compuestos de carbono.

Importancia de los compuestos del Carbono Los diferentes tipos de compuestos orgánicos se distinguen en función de los grupos funcionales que contienen. Un grupo funcional es un grupo de átomos responsable del comportamiento químico de la molécula que lo contiene como: alcoholes, éteres, aldehídos y cetonas, ácidos carboxílicos, aminas y amidas. Su importancia radica en que gracias a éste se pueden fabricar: medicamentos, colorantes, papel, tintas, pinturas, plásticos, la gasolina, neumáticos e intervienen también en la elaboración de alimentos y en la industria textil.

HIDROCARBUROS: Clasificación por su estructura Todos los compuestos orgánicos se derivan de un grupo de compuestos conocidos como hidrocarburos porque están formados de hidrógeno y carbono y están formados por enlaces covalentes. Según la estructura de los enlaces entre los átomos de carbono, los hidrocarburos se dividen en:

Nomenclatura Alcanos Para nombrar los alcanos, se indican las posiciones de los enlaces sencillos carbono-carbono. Los nombres de los compuestos que contienen enlaces C-C terminan en –ano. El nombre del compuesto base se determina por el número de átomos de carbono de la cadena más larga. Por ejemplo:

Alquenos Para nombrar los alquenos, se indican las posiciones de los enlaces dobles carbono-carbono. Los nombres de los compuestos que contienen enlaces C=C terminan en –eno. Como el caso de los alcanos, el nombre del compuesto base se determina por el número de átomos de carbono de la cadena más larga, tal y como se muestra a continuación:

Alquinos El nombre del compuesto base se determina mediante el número de átomos de  carbono de la cadena más larga. Al igual que en el caso de los alquenos, los nombres de los alquinos indican la posición del triple enlace carbono- carbono.

Extraído de: Portal Académico Univ Extraído de: Portal Académico Univ. Nacional Autónoma de México http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/aprende/ quimica2/quimicacarbono Revisado el 06/01/2017