. . . . . . . . . . LA TETRAVALENCIA DEL CARBONO EL CARBONO C C Autor El carbono pertenece al grupo IV A de la tabla periódica, su número atómico es 6 ( Z = 6 ), posee 4 electrones de valencia (electrones de la última capa o nivel) y para completar su octeto deben compartir dichos electrones. Para comprender lo de la tetravalencia del carbono, recordemos conceptos de grado decimos. Realizar la distribución electrónica del CARBONO Z = 6 . 1s2 2s2 2p2 . Cant. de e por nivel GRÁFICA DEL ÁTOMO DE CARBONO . . . . Nivel (K) 1 = 2 e Autor Nilxon Rodríguez Maturana Lic. Química y Biología (U. T. CH.) Esp. C. P. D. (U. A. N.) Esp. Informática y Telemática (F. U. A. A.) Esp. Admón. Info. Educativa (UdeS) . Nivel (L) 2 = 4 e . . . . C C Símbolo Lewis Símbolo estructural – 4 enlaces

ENLACE SIMPLE O SENCILLO CARBONO CARBONO ENLACE DOBLE CARBONO CARBONO Autor: Nilxon Rodríguez Maturana – Lic. Q y B 2 ENLACE SIMPLE O SENCILLO CARBONO CARBONO ENLACE DOBLE CARBONO CARBONO ( C C ) ( C C ) En la formación del enlace simple, participan 1 de los 4 electrones de valencia de cada uno de los átomos de carbono. En la formación del enlace doble, participan 2 de los 4 electrones de valencia de cada uno de los átomos de carbono. Los carbonos comprometidos en el enlace simple reciben el nombre de carbonos tetragonales. Los carbonos comprometidos en el enlace doble reciben el nombre de carbonos trigonales. Este caso ocurre en el compuesto etano el cual tiene como formula molecular C2H6 Este caso ocurre en el compuesto eteno o etileno el cual tiene como formula molecular C2H4 H . H . H H . C . . . C . . . C . . . C . . H. .H H. .H H H C C H H C C H . H . H . H . H H H H Formula electrónica Formula estructural Formula electrónica Formula estructural C2 H6 C2 H4 Formula molecular Formula molecular

ENLACE TRIPLE CARBONO CARBONO HIBRIDACIÓN DEL CARBONO Autor: Nilxon Rodríguez Maturana – Lic. Q y B 4 ENLACE TRIPLE CARBONO CARBONO HIBRIDACIÓN DEL CARBONO ( C C ) Como se acabo de ver el carbono cuando se combina forma 4 enlaces. Sin embargo, si estudiamos con cuidado dicha configuración, deducimos que sólo podría formar 2 enlaces , ya que solo 2 de electrones de valencia ( los de tipo P ) está desapareados, así por ejemplo: En la formación del enlace triple, participan 3 de los 4 electrones de valencia de cada uno de los átomos de carbono Los carbonos comprometidos en el enlace triple reciben el nombre de carbonos digonales. Realizar la distribución electrónica del CARBONO Z = 6 . Este caso ocurre en el compuesto etino o acetileno el cual tiene como formula molecular C2H2 Distribución electrónica Distribución por orbitales 1s2 2s2 2p2 . C : . : C . . H. .H H H C C 1s2 2s2 2px 2py 2pz Formula electrónica Formula estructural 2p2 C2 H2 La anterior distribución electrónica del carbono es la que éste átomo presenta en su estado fundamental o básico. Formula molecular

TIPOS O CLASES DE HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN DEL CARBONO Autor: Nilxon Rodríguez Maturana – Lic. Q y B TIPOS O CLASES DE HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN DEL CARBONO 6 TIPOS DE HIBRIDACIÓN El carbono al entrar en combinación , uno de los electrones del orbital 2s2 adquiere un poco más de energía , la suficiente para llegar a ser un electrón de tipo P pasa a ocupar el orbital 2pz inicialmente vacio. HIBRIDACIÓN TETRAGONAL En éste tipo de hibridación participan los orbitales : 2s 2px 2py 2pz sp3 Este tipo de hibridación se representa por A lo anterior se le conoce como promoción de electrón y se dice que el átomo de carbono pasó de un estado fundamental a un estado excitado, esto se representa de la siguiente manera: Esto indica que proviene 1 orbital s y de 3 orbitales de tipo p, esta hibridación se presenta en los carbonos unidos por enlace simple o sencillo. HIBRIDACIÓN TRIGONAL Distribución estado fundamental Distribución estado excitado 2px 2py En éste caso se hibridan los orbitales: 2s Este tipo de hibridación se representa por sp2 Esto indica que proviene 1 orbital s y de 2 orbitales de tipo p, esta hibridación se presenta en los carbonos unidos por enlace doble. 1s2 2s2 2p2 1s2 2s2 2px 2py 2pz HIBRIDACIÓN DIGONAL 2p2 2s 2px En éste caso se hibridan los orbitales: Éstos 4 electrones son con los que cuenta el CARBONO para formar sus 4 enlaces: Este tipo de hibridación se representa por sp Esto indica que proviene 1 orbital s y de 1 orbitales de tipo p, esta hibridación se presenta en los carbonos unidos por enlace triple.

9 2 2 = 28 = 3 Ejercicio TIPOS DE HIBRIDACIÓN ENLACES SIGMA Y PI Autor: Nilxon Rodríguez Maturana – Lic. Q y B TIPOS DE HIBRIDACIÓN ENLACES SIGMA Y PI 9 HIBRIDACIÓN TETRAGONAL ENLACES SIGMA: ( sp3 ) Se caracterizan por ser de naturaleza bastante fuerte. Este tipo de enlace se presenta en el enlace simple C - C y entre el enlace C - H. 2 ( sp2 ) HIBRIDACIÓN TRIGONAL ENLACES PI: II 2 Se caracterizan por ser de naturaleza bastante débiles. Este tipo de enlace se presenta en el enlace doble C = C (hay 1 sigma y 1 pi) y en el enlace triple C = C (hay 1 sigma y 2 pi) ( sp ) HIBRIDACIÓN DIGONAL Ejercicio Ejercicio Teniendo en cuenta la simbología de cada uno de los tipos de hibridación ( sp3 ), ( sp2 ) y ( sp ) clasificaremos cada uno de los carbonos que componen la siguiente estructura: Vamos a determinar los enlaces pi y sigma que presenta o tiene la siguiente estructura: = 28 = 3 TOTAL ENLACES: II ( sp3 ) CH3 H H H CH3 – C –C = C – C - CH2 - CH - C - H H C = CH2 CH3 CH3 H H- C –H H H H CH3 – C –C C – C - CH2 – C - C - H H H -C CH2 H H ( sp3 ) ( sp3 ) ( sp3 ) ( sp3 ) ( sp3 ) ( sp3 ) ( sp ) ( sp ) ( sp2 ) ( sp2 ) ( sp3 ) ( sp3 )

CADENAS CARBONADAS CADENAS CARBONADAS - C =C –C –C –C –C -C -C- C- Autor: Nilxon Rodríguez Maturana – Lic. Q y B 10 CADENAS CARBONADAS CADENAS CARBONADAS En los compuestos orgánicos los átomos de carbono se unen entre sí para formar cadenas que pueden alcanzar longitudes considerables, éstas pueden ser: Abiertas ramificadas: ABIERTAS: - C =C –C –C –C –C -C -C- C- - C - Estas pueden ser cadena abiertas normales y cadenas abiertas ramificadas, las pueden tener enlaces simples, dobles o triples, así por ejemplo: - C –C –C –C –C –C -C -C- - C - Abiertas normales: - C –C = C –C –C –C -C -C- - C - - C - - C –C –C –C –C -C -C –C - - C - –C –C –C =C –C - - C -

Cerradas ramificadas: Autor: Nilxon Rodríguez Maturana – Lic. Q y B 12 OTROS ELEMENTOS QUE HACEN PARTE DE CADENAS CARBONADAS CADENAS CARBONADAS Entre los más comunes que podemos encontrar en cadenas carbonadas con sus respectiva cantidad de enlace están: CERRADAS O CÍCLICAS Estas pueden ser cadena cerradas normales y cadenas cerradas ramificadas, así por ejemplo: Oxígeno ( 2 enlaces) Nitrógeno ( 3 enlaces) Los halógenos (1 enlace) Cerradas normales: C C C N -C –C –C –C –C -C -C- C C C C C Cl C C –C –C -C -C- C- Br Cerradas ramificadas: C C C C C C C C –C –C –C –C -C -C O C C C O C C C C C C C

( ( ) ) C10 C8 H22 H18 6 8 Oct Dec ano ano Autor: Nilxon Rodríguez Maturana – Lic. Q y B 15 DIVERSAS FORMAS DE ESCRIBIR UNA FORMULA DIVERSAS FORMAS DE ESCRIBIR UNA FORMULA DIVERSAS FORMAS DE ESCRIBIR UNA FORMULA H H C10 C8 H22 H18 Formula molecular Formula molecular C CH2 - C –C –C –C –C –C -C -C -C -C- - C –C –C –C –C –C -C -C- H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H2 C C H C CH2 H H Formula estructural Formula estructural H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H C –C –C –C –C –C -C -C H3 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H3 Formula condensada Formula condensada H3 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H3 H H H C C H2 C C H ( ( ) ) CH3 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 6 8 Formula abreviada Formula abreviada H H2 C C C C H H H Oct Dec ano ano Nombre del compuesto Nombre del compuesto

EL CARBONO Autor Nilxon Rodríguez Maturana Lic. Química y Biología (U. T. CH.) Esp. C. P. D. (U. A. N.) Esp. Informática y Telemática (F. U. A. A.) Esp. Admón. Info. Educativa (UdeS)