El Carbono

El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. *es sólido a temperatura ambiente El carbono ORIGEN... :) Alotropía: Propiedad de algunos elementos químicos de presentarse, en un mismo estado físico, en dos o más formas diferentes, cristalinas o moleculares. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, cristalino en forma de grafito o diamante y carbono amorfo respectivamente. La principal característica del átomo de carbono es su capacidad para formar enlaces estables con otros átomos de carbono, con lo cual es posible la existencia de compuestos de cadenas largas y de carbonos a los que pueden además unirse otros bioelementos. Fuentes naturales del carbono En la corteza terrestre, se encuentra principalmente en forma de carbonatos de calcio o magnesio. En la atmósfera lo encontramos principalmente como gas carbónico (CO2) y monóxido de carbono (CO). Carbonato: Sal resultante de la combinación del ácido carbónico con un radical.

Radical: Grupo de átomos que sirve de base para la formación de combinaciones El término carbono procede del latín carbo que significa carbón de leña. Las propiedades físicas de las tres formas difieren ampliamente a causa de las diferencias en la estructura cristalina.

*La palabra grafito procede del griego graphein que significa escribir.

*El grafito se encuentra muy difundido en la naturaleza.

*Es una sustancia blanda, untuosa, de color negro brillante. GRAFITO Su estructura consiste en capas planas de átomos organizados en anillos hexagonales que se unen débilmente unos a otros. Tres de los cuatro electrones de valencia de cada átomo de carbono participan en los enlaces de carbono de su mismo plano, mientras que el cuarto electrón forma un enlace mas débil perpendicular a dichos planos. *Las capas pueden deslizarse y formarse otros nuevos. *Debido a ello el grafito se utiliza como lubricante, como aditivo para aceite de motores y en la fabricación de minas para lápices. Diamante *Su nombre proviene de la palabra latina adamas cuyo significado es invencible, pues, a diferencia del grafito, el diamante es una de las sustancias más duras que se conoce. *Es incoloro, no conduce electricidad, es mas denso que el grafito y tiene el punto de fusión más elevado que se conoce de un elemento (cerca de 3.823°). *Estas propiedades corresponden a su estructura: una red de átomos de carbono distribuidos en forma de tetraedro, separados de sus átomos vecinos por sólo 1,54 (A°). En esta estructura se presentan enlaces muy fuertes sin que haya electrones débilmente retenidos. Carbono Amorfo Se caracteriza por un grado muy bajo de cristalinidad. Puede obtenerse calentado azúcar purificada a 900°C en ausencia de aire. Otras fuentes del carbono *Combustibles fósiles, como el carbón, el gas natural y el petróleo.

Dependiendo de la edad geológica, el carbón se encuentra como:

Hulla: posee de 70 a 90% de carbono y llega a tener un 45%de materias volátiles.

Antracita: material rico en carbono (98%), posee de 5 a 6% de materias volátiles y una alta potencia calorífica.

*Volátil: mudable, inconstante

Capacidad de enlace del carbono La configuración electrónica del carbono explica sus elevadas posibilidades e combinación consigo mismo y con otro elementos, dando lugar a una gran cantidad de compuestos.

El carbono tiene un número átomo igual a 6 y presenta la siguiente configuración en estado basal o fundamental

Es decir, tiene completo el primer nivel de energía, mientras que en el segundo nivel, posee cuatro electrones: dos en el orbital 2s, que está completo y dos mas ubicados en los orbitales 2p(x) y 2p(y) de modo que el orbital 2p está vacio.

Híbridos se habla de hibridación cuando en un átomo se mezclan varios orbitales atómicos para formar nuevos orbitales híbridos.

Los orbitales híbridos explican la forma en que se disponen los electrones en la formación de los enlaces, dentro de la teoría del enlace de valencia, y justifican la geometría molecular Los orbitales del electrón giran al rededor de los electrones del carbón formando una espiral de los hidrógenos.

Hibridación de Orbitales Debido a la promoción de un electrón de orbital 2s al orbital 2pz, el átomo de carbono adquiere la posibilidad de formar cuatro enlaces covalentes, en cada uno de estos orbitales semiocupados:

1s2, 2s1, 2px1, 2py1, 2pz1

Esta configuración se conoce como estado excitado

Enlaces entre orbitales híbridos El tipo de enlace que resulta de la fusión de dos orbitales híbridos, sp, es diferente al que se forma a partir de dos orbitales p no hibridados.

Tipo de Hibridaciones Hibridación tetragonal (sp3)

Se presentan cuando un átomo de carbono forma enlaces con cuatro átomos monovalentes.

*Monovalentes: trabajo con una sola valencia

Ejemplo: Cuatro átomos de hidrógeno o de algún elemento del grupo de los halógenos, como el cloro; a través de cuatro enlaces covalentes simples:

*halógenos: químico electronegativo capaz de formar sales haloideas al combinarse con un metal*

*haloideas: formada de la combinación de un metal con un metaloide

La idea de que las moléculas en las cuales el carbono se comporta como tetravalente presentan un conformación tridimensional tetraédirica fue propuesta, por primera vez en 1874, por Jacobus Van’t Hoff y Joseph Le Bel, quienes afirmaron que la orientación de los orbitales híbridos no era l azar sino regular.

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