¿Te has preguntado qué tienen en común las sustanciasque integran los alimentos, los plásticos, los árboles, laspinturas, los medicamentos, los detergentes, loscombustibles y el cuerpo humano?

Todas ellas son sustancias orgánicas constituidas poruna gran cantidad de átomos de carbono unidos entre sí.¿Qué pasaría entonces si no existiera el átomo decarbono?

INVESTIGUEMOS MAS ACERCA DEL

ATOMO DE CARBONO

El carbono como elemento puro se encuentra en la naturalezaen forma de diamante y grafito.

Grafito es la forma amorfa del carbono puro, negro y opaco.Además es blando, exfoliante y untuoso debido a su estructuralaminar. Estas propiedades son básicas en la fabricación delápices y lubricantes.

Diamante es la forma cristalina del carbono puro; estransparente y con una estructura compacta y de gran dureza(número 10 en la escala de Mohs) y su temperatura de fusiónes de 3 500 ºC. Por sus características tiene una ampliaaplicación en la industria de los equipos médicos y en joyería,donde se usa bajo la forma de “brillantes” o diamantes tallados.

El carbono es el elemento central y protagonista de la química que lleva su nombre: “la química del carbono”.

Este elemento ha hecho posible la existencia y evolución de los seres vivos y de las complejas sustancias elaboradas por ellos.

El carbono, aunque está presente en la Tierra en un pequeño porcentaje, es uno de los elementos cuyos compuestos están más ampliamente distribuidos en el mundo vegetal y animal

El Dr. Humberto Fernández Morán nació en Maracaibo, Venezuela en 1924. Se graduó de médico Summa Cum Laude, a los 21 años, en la Universidad de Munich. Estudió Microscopía Electrónica y Física y se especializó en Neurología y Neuropatología en Estados Unidos. Fue fundador del Instituto Venezolano de Neurología e Investigaciones Cerebrales (IVNIC), precursor del actual Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC).

Fernández-Morán introdujo el concepto de crioultramicrotomía que es la obtención de estructuras ultra finas seccionando tejidos congelados con el equipode su creación: el microtomo, cuya parte fundamental es una cuchilla de diamante. Su gran labor ha rendido frutos en el terreno de la bioquímica, la biología molecular, las neurociencias y la medicina moderna.

Y UN POCO DE HISTORIA…

El carbono se encuentra en una gran cantidad de sustancias orgánicas e El carbono se encuentra en una gran cantidad de sustancias orgánicas e inorgánicas.inorgánicas. Entre las sustancias inorgánicas sólidas más abundantes tenemos, por Entre las sustancias inorgánicas sólidas más abundantes tenemos, por ejemplo, a los carbonatos presentes en múltiples minerales.ejemplo, a los carbonatos presentes en múltiples minerales. El mármol es una forma cristalina del carbonato de calcio.El mármol es una forma cristalina del carbonato de calcio. Entre las sustancias gaseosas, el carbono se encuentra como dióxido de Entre las sustancias gaseosas, el carbono se encuentra como dióxido de carbono en la atmósfera de la tierra y también en el Sol, estrellas y carbono en la atmósfera de la tierra y también en el Sol, estrellas y cometas.cometas.

Química orgánica: La química de los compuestos que contienen cadenas de carbonos

Los orígenes de la química orgánica (o química del carbono) se remontan al siglo XVIII, cuando Jöns Jacob Berzelius dio el nombre de compuestos orgánicos a los sintetizados por los seres vivos, lo que hizo creer que estos compuestos poseían una “fuerza vital”: la esencia de la vida.

Un siglo más tarde se comprobó que el término “fuerza vital” o “esencia vital” carecía de bases científicas, cuando Friedrich Wohler, químico alemán (1800-1882), calentó cianato de amonio, un compuesto inorgánico, y produjo urea, la cual había sido aislada de la orina por Rouelle en 1773.

¿Cuántos carbonos hay?

En la naturaleza, el carbono se presenta en tres formas isotópicas:el 12C, el 13C y el 14C.

Se trata del mismo carbono pero en sus núcleos hay un número distinto de neutrones.

Es por ello que la masa atómica es diferente aunque las propiedades químicas relacionadas con los electrones de la capa externa se mantienen.

¡Compartir es la clave!

El carbono es un elemento de comportamiento excepcional; está ubicado en la segunda fila de la tabla periódica y su posición en ella lo hace apto para compartir electrones como una forma de alcanzar el octeto electrónico y con ello su estabilidad.

Con ese fin puede recibir cuatro electrones para alcanzar el máximo de ocho en su capa externa.

En los compuestos orgánicos formados solamente por carbono e hidrógeno un átomo de carbono comparte sus electrones con otro átomo de carbono y con átomos de hidrógeno formando así cadenas largas que se conocen como

concatenaciónconcatenación

La molécula de octano es un ejemplo claro de concatenación de átomos de carbono en la que se tiene un total de cuatro enlaces.

El primero en reconocer el fenómeno de la concatenación, en 1858, fue el químico escocés Archibald Couper (1831- 1895) quien atribuyó a esta propiedad la existencia de la gran variedad de compuestos orgánicos en la naturaleza

Revisemos algunos Revisemos algunos ejemplos de ejemplos de concatenaciónconcatenación

HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN

DEL ATOMO DE CARBONO DEL ATOMO DE CARBONO

QUE ES LA HIBRIDACIÓN:

En términos generales hibrido “algo nuevo que ha sido creado mezclando 2 o mas cosas diferentes

Por ejemplo:

Un hibrido

Átomo de Átomo de Carbono Carbono Principal componente de los compuestros organicos. Su número atómico es 6; y pertenece al grupo 14 (o IVA). Su configuración electrónica es: 1s2 2s2 2p2

Para enlazarce con otros atomos el carbono se hibridiza. Esto consiste en una mezcla de orbitales puros en un estado excitado para formar orbitales hibridos equivalentes con orientaciones determinadas en el espacio

Hibridación Hibridación

Carbono Carbono SPSP33

Para los compuestos en los cuales el carbono presenta enlaces simples, hidrocarburos saturados o alcanos, se ha podido comprobar que los cuatro enlaces son iguales y que están dispuestos de forma que el núcleo del átomo de carbono ocupa el centro de un tetraedro regular y los enlaces forman ángulos iguales de 109º 28' dirigidos hacia los vértices de un tetraedro. Esta configuración se explica si se considera que los tres orbitales 2p y el orbital 2s se hibridan para formar cuatro orbitales híbridos sp3.

SPSP33

Carbono Carbono SPSP22

En la hibridación trigonal se hibridan los orbitales 2s, 2px y 2 py, resultando tres orbitales

idénticos sp2 y un electrón en un orbital puro

2pz .

El carbono hibridado sp2 da lugar a la serie de los alquenos.

La molécula de eteno o etileno presenta un doble enlace:

1. un enlace de tipo σ por solapamiento de los orbitales hibridos sp2

2. un enlace de tipo π por solapamiento del orbital 2 pz

El enlace π es más débil que el enlace σ lo cual explica la mayor reactividad de los alquenos, debido al grado de insaturación que presentan los dobles enlaces. El doble enlace impide la libre rotación de la molécula. La molécula tiene geometría trigonal plana en la que los ángulos de enlace H - C - C son de 120º

SPSP22

Carbono Carbono SPSPLos átomos que se hibridan ponen en juego un orbital s y uno p, para dar dos orbitales híbridos sp, colineales formando un ángulo de 180º. Los otros dos orbitales p no experimentan ningún tipo de perturbación en su configuración.

El ejemplo más sencillo de hibridación sp lo presenta el etino. La molécula de acetileno presenta un triple enlace:1.un enlace de tipo σ por solapamiento de los orbitales hibridos sp2. dos enlaces de tipo π por solapamiento de los orbitales 2 p.

SPSP

Caracteristicas Caracteristicas Generales Generales

 

Tarea:marciana

Realizar los modelos a escala de::

A ) S, p y d por separado

B ) Armar los orbitales sp3 sp2 y sp del atomo de carbono

Nota: puedes usar :

Palos de maderaPopotesBolitas de UnicelGlobos

Tu imaginacion

Y si tienes pues tu cerebro…

Fecha de entrega : del inciso A, próximo Viernes.Fecha de entrega : del inciso B, próximo Lunes.

Hemos profundizando ya en el estudio de los Hemos profundizando ya en el estudio de los enlaces, las moléculas y las estructuras enlaces, las moléculas y las estructuras moleculares; ahora es importante hablar del :moleculares; ahora es importante hablar del :

ÁTOMO DE CARBONO ÁTOMO DE CARBONO

Así que pónganse cómodosY

Den brincos de felicidad