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EL ATOMO DE

CARBONO

1Dr. J.L. Pineda

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Química orgánica en la actualidad: 

• La Química de los “Compuestos del

Carbono”. 

• También tienen hidrógeno.

• Se exceptúan CO, CO2, carbonatos,

bicarbonatos, cianuros...

• Pueden tener otros elementos: O, N, S,P, halógenos...

Dr. J.L. Pineda

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Dr. J.L. Pineda 3

Carbono

Carbono

6

C

(He) 2s22p2

Silicio

14

Si

(Ne) 3s23p2

Germanio

32Ge

(Ar) 4s23d104p2

Estaño

50

Sn

(Kr) 5s23d105p2

Plomo

82

Pb

(Xe) 6s24f 145d106p2

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El carbono en la naturalezaEl carbono es un elemento no metálico que se presenta en formasmuy variadas.

Puede aparecer combinado, formando una gran cantidad decompuestos, o libre (sin enlazarse con otros elementos).

Combinado

 –En la atmósfera: en forma de dióxido de carbono CO2

 –En la corteza terrestre: formando carbonatos, como la caliza CaCO3 

 –En el interior de la corteza terrestre: en el petróleo, carbón y gasnatural

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El carbono en la naturaleza

Diamante

Variedad de carbono que se encuentra en forma de cristalestransparentes de gran dureza. Es una rara forma que tiene su

origen en el interior de la Tierra donde el carbono está

sometido a temperaturas y presiones muy elevadas.

Libre 

Los átomos de carbono forman unared cristalina atómica en la que cada

átomo esta unido a los cuatro de su

entorno por fuertes enlaces

covalentes.

No hay electrones móviles. Esto

explica su extraordinaria dureza, su

insolubilidad en cualquier disolventey su nula conductividad eléctrica. 

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Grafito

Variedad de carbono muy difundida en la naturaleza. Es una sustancia

negra, brillante, blanda y untosa al tacto. Se presenta en escamas o láminas

cristalinas ligeramente adheridas entre si, que pueden resbalar unas sobre

otras.

Los átomos de carbono se disponen en láminas planas formando hexágonos.

Cada átomo está unido a otros tres por medio de enlaces covalentes.

El cuarto electrón se sitúa entre las láminas y posee movilidad. Por esto el

grafito es fácilmente exfoliable y un excelente conductor del calor y laelectricidad. 

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Dr. J.L. Pineda 7

Nanotubo de carbonoFullereno

Los fullerenos son macromoléculas de carbono individuales,

con estructuras cerradas formadas por varias decenas de

átomos de carbono únicamente. Los fullerenos son unaforma alotrópica del carbono. Fueron descubiertos

accidentalmente por los grupos de Smalley y de Kroto en

1985, siendo galardonado su descubrimiento con el premio

Nobel de química en 1996.

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La posición del carbono en la Tabla Periódica

8Dr. J.L. Pineda

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• Electronegatividad intermedia – Enlaza fácilmente tanto con metales como

con no metales

• Posibilidad de unirse a sí mismo

formando cadenas.• Enlaces muy fuertes, se desprenden

830 kJ/mol al formar 2 enlaces C –H

• Tamaño pequeño, por lo que es

posible que los átomos se aproximen

lo suficiente para formar enlaces

dobles y triples (esto no es posible en

el Silicio).

Características del Carbono 

Dr. J.L. Pineda

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Dr. J.L. Pineda 10

• Puede constituir estructuras decadena ramificada o de anillos muy complejas, e incluso estructuras

moleculares parecidas a una jaula.• Todas estas posibilidades de enlace 

hacen que el carbono esté presente

en millones de compuestos.

¿Qué hace especial tan alcarbono?

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11

H - C - C - C - C - H

H

|

H

|

|H

|H

|C

|

H

- HH -

H

|

H

|

C C

CH

HH

H

HH H

H

H H

C C

H - C - C - C - C - C - H

H

|

H

|

H

|

H

|

H

|

|H

|H

|H

|H

|H

La química del carbono o química orgánica, estudia todas

aquellas sustancias en cuyas moléculas toma parte el

carbono

 

Los átomos de carbono, tienen mucha facilidad para unirse

entre sí y formar cadenas muy variadas. Todos sus átomos

forman siempre cuatro enlaces covalentes

 

Cadena abierta linealCadena abierta ramificada

Cadena cerrada: cicloDr. J.L. Pineda

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El átomo de carbono

Un átomo de carbono en su

estado fundamental tendría

dos electronesdesapareados, tal y como se

indica a continuación

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Estado excitado del carbono

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Ángulos de enlace debidos a lahibridación

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Formación de orbitales hidridos sp2

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Como escribir la formula de un compuesto orgánico

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INVESTIGAR:

Así como el ÍNDICE DEOCTANO UOCTANAJE de lasgasolinas,investigue si existenpropiedadessimilares para los

combustibles?