QUÍMICA DEL CARBONO

Llamamos compuestos químicos a cualquier sustancia formada por moléculas, todas iguales entre sí. Estos compuestos químicos se clasifican en dos grandes grupos:

Los compuestos orgánicos suelen ser moléculas muy complejas y en su composición siempre se encuentra el elemento carbono. Las moléculas de los compuestos orgánicos son tan grandes que pueden llegar a estar formadas por miles de átomos. Estos compuestos son característicos de la materia viva o materia orgánica. Algunos ejemplos son las proteínas, los lípidos, el carbón y el petróleo.

 Los compuestos inorgánicos suelen ser moléculas sencillas y son característicos de la materia mineral. Algunos ejemplos de compuestos inorgánicos son los silicatos, carbonatos, ácidos y el sílice. Hasta comienzos del siglo XIX se tenía la idea de que los compuestos orgánicos eran solamente formados por los seres vivos. Alguna “fuerza vital” permitía que los compuestos inorgánicos se transformaran en orgánicos. Pero en el año 1828, el químico alemán Friedrich Wöler logró fabricar en su laboratorio un compuesto orgánico: la urea, un producto de excreción eliminado por los mamíferos en la orina. Esto condujo a un replanteo del concepto de lo orgánico e inorgánico. A partir de ello llegamos a una nueva clasificación de los compuestos químicos. 

¿Por qué el carbono es tan importante?

Bueno, hay muchas explicaciones, pero tendríamos que comenzar diciendo que el carbono tiene la posibilidad de establecer uniones con hasta otros cuatro átomos. Generalmente estas uniones las realiza con el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno. Pero uno de los hechos más importantes es que pueden unirse átomos de carbono entre sí para formar cadenas (como un collar) que pueden llegar a ser muy largas y estables (esto significa que la cadena es resistente y no se rompe fácilmente). Sobre todo esta estabilidad es un punto fundamental para sostenerlo como el “Rey de la química orgánica” 

HIBRIDACION DEL CARBONO

En química, se conoce como hibridación a la combinación de orbitales atómicos dentro de un átomo para formar nuevos orbitales híbridos. Los orbitales atómicos híbridos son los que se superponen en la formación de los enlaces, dentro de la teoría del enlace de valencia, y justifican la geometría molecular.

El químico Linus Pauling desarrolló por primera vez la teoría de la hibridación con el fin de explicar la estructura de las moléculas como el metano (CH₄) en 1931.¹ Este concepto fue desarrollado para este tipo de sistemas químicos sencillos, pero el enfoque fue más tarde aplicado más ampliamente, y hoy se considera una heurística eficaz para la racionalización de las estructuras de compuestos orgánicos.

Hibridación sp3

 Cuando un átomo de carbono se combina con otros cuatro átomos, además de la promoción de un electrón desde el orbital 2s hasta el 2p vacío, experimenta la hibridación sp3 o tetragonal, consistente en la mezcla o hibridación del orbital 2s con los tres orbitales 2p para originar cuatro orbitales híbridos idénticos, llamados orbitales híbridos sp3

Cada orbital híbrido es 25 por 100 s y 75 por 100 p y tienen forma bilobulada. Uno de los dos lóbulos de un orbital sp3 es mucho mayor que el otro y puede por lo tantosuperponerse mejor con otro orbital cuando forma un enlace. Como resultado, los orbitales híbridos sp3 forman enlaces más fuertes que los orbitales no híbridos s o p.

Hibridacion Sp2

En los átomos de carbono de los compuestos orgánicos son posibles otros tipos de hibridación. En la hibridación sp2 o trigonal la mezcla o hibridación tiene lugarúnicamente entre el orbital s y dos orbitales p, quedando el tercer orbital p sin hibridar. Cada orbital híbrido es 33 por 100 s y 67 por 100p. Como consecuencia de esta hibridación, los seis átomos de la molécula pueden situarse en el mismo plano, tal como se ha representado. Pero a esta planaridad contribuye también el orbital p sin hibridar que queda en cada átomo decarbono.

Hibridacion sp

En química, se habla de hibridación cuando en un átomo, se mezcla el orden de los electrones entre orbitales creando una configuración electrónicanueva. Un orbital híbrido es conveniente para describir la forma en que en la realidad se disponen los electrones para producir las propiedades que se observan en los enlaces atómicos.