EL CARBONO: ALOTROPÍA Y OTRAS CARACTERISTICAS

OBJETIVO: El estudiante analizara las características del átomo de carbono para comprender la gran cantidad de compuestos orgánicos que forma

CARACTERISTICAS DEL ATOMO DE CARBONO

SIMBOLO GRUPO

TIPO DE ELEMENTO

NUMERO ATOMICO (Z)

ELECTRONES DE VALENCIA

ESTRUCTURA DE LEWIS

FORMAS ALOTRÓPICAS

CONFIGURACION ELECTRONICABASAL

CONFIGURACION ELECTRONICAEXCITADO

ENLACES QUE FORMA

MASA ATOMICA (A)

C IV A 6 12

1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1

- C - C= = C = - C

4 C NO METALDIAMANTE, GRAFITO,

FULLERENO, NANOTUBOS

EL CARBONO EN LA NATURALEZA

LAS HIBRIDACIONES DEL ATOMO DE CARBONO

OBJETIVO: El estudiante comprenderá la geometría que presentan los estados híbridos del átomo de carbono y sus tipos de enlace.

HIBRIDACION SP3

Se dice que se produce una hibridación sp3 en el átomo de carbono, cuando sus orbitales 2s, 2px, 2py y 2pz se mezclan o hibridizan formando cuatro orbitales híbridos sp3.

Estos orbitales híbridos tendrán la misma forma y la misma energía, por ello se dice, que son equivalentes. La hibridacion sp3 es característica de los alcanos (enlace sencillo). Presentan un arreglo geométrico tetraédrico y sus ángulos de enlace son de 109.5o.

HIBRIDACION SP2

En este tipo de hibridación se mezclan el orbital 2s y los orbitales 2px y 2py, quedando el orbital 2pz sin hibridizar.

La hibridación sp2 es característica de los alquenos (enlace doble), ella nos permite explicar sus características químicas, su geometría trigonal y los ángulos de enlace de 120°.

2 s

2px

2py

2pz

Los tres orbitales híbridos sp2 son usados por el átomo de carbono para formar tres enlaces sigma (σ) y el orbital pz puro para formar el enlace pi (π).

ENLACE SIGMA (σ): Se forma por la unión frontal de dos orbitales híbridos.

ENLACE PI (π): Se forma por la unión lateral de dos orbitales “p” puros

(π)

(σ)

HIBRIDACION SP

En este tipo de hibridación, se mezclan el orbital 2s con el orbital 2px, quedando los orbitales 2py y 2pz puros sin hibridizar.

La hibridación sp es característica de los alquinos (enlace triple), ella nos permite explicar sus características químicas, su geometría lineal y los ángulos de enlace de 180°.

Estructura de LewisLas estructuras de Lewis se utilizan para representar mediante puntos o cruces, los electrones de valencia de un átomo o los electrones compartidos entre los átomos al formar un enlace covalente. El átomo de carbono se representa así:

En el tema de hibridación planteamos que el átomo de carbono utiliza sus 4 electrones externos para formar enlaces covalentes simples, dobles y triples.

ConcatenaciónLa concatenación es una de las razones principales para que existan demasiados compuestos del carbono.

A la característica que presenta el átomo de carbono de unirse consigo mismo, se le denomina concatenación. El átomo de carbono se puede unir formando cadenas abiertas o cerradas, con enlaces simples, dobles o triples.

LOS COMPUESTOS ORGANICOS