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Quimica del carbono
 

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    Quimica del carbono Quimica del carbono Presentation Transcript

    • • El carbono es sólido a temperatura ambiente, y según la forma en la que se haya formado, presenta en la naturaleza diferentes formas, conocidas como formas alotrópicas.
    • El carbono en la naturalezaLibre Diamante Variedad de carbono que se encuentra en forma de cristales transparentes 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. Los átomos de carbono forman una red 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 disolvente y su nula conductividad eléctrica. 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 la electricidad.
    • Fullerenos: se forman cuando el grafito se vaporiza en un láser.Esta es una variedad de grupos, grandes que tienen un núcleoconstante de átomos de carbono.Se denomina fullereno a dicho agrupamiento de átomos, siendo el másfamoso el conocido como C60.Fue descubierto en 1985 por H. Kroto, cuando intentaba estudiar laestructura de una molécula de carbono, misteriosa hasta elmomento, que existe en el espacio exterior.
    • El ciclo del carbonoCiclo del carbono: conjunto deprocesos mediante los cuales serealiza el intercambio del carbonoentre los seres vivos y el medioque les rodea.Mediante la función denutrición, los seres vivos toman elcarbono de la materia que lesrodea para elaborar loscompuestos que forman parte desu organismo. Por medio de larespiración y la descomposición demateria orgánica, el carbonovuelve a su entorno. De estamanera se completa el llamadociclo del carbono
    • El átomo de carbonoLos compuestos que forma el carbono son numerosísimos. Se calcula que superan los tres millones y cadaaño se descubren o sintetizan unos cien mil más.Esta extraordinaria capacidad de combinación de carbono se debe a su estructura electrónica. C (Z = 6) 1s2 2s2 2p2Dispone de cuatro electrones en su nivel más externo, con lo que puede formar cuatro enlaces covalentes.Puede establecer enlaces con otros elementos, o bien entre átomos de carbonoEnlace entre el carbono y otros elementos Enlaces simples entre átomos de carbonoEn el metano, CH4, el átomo de carbono forma cuatro En el etano, C2H6, cada átomo de carbono forma unenlaces covalentes con cuatro átomos de hidrógeno enlace covalente simple con el otro átomo.Enlaces dobles entre átomos de carbono Enlaces triples entre átomos de carbonoEn el eteno, C2H4, cada átomo de carbono forma un En el etino, C2H2, cada átomo de carbono forma unenlace covalente doble con el otro átomo enlace covalente triple con el otro átomo
    • 6 Tipos de hibridación y enlace. El carbono puede hibridarse de tres maneras distintas: Hibridación sp3: – 4 orbitales sp3 iguales que forman 4 enlaces simples de tipo “ ” (frontales). Hibridación sp2: – 3 orbitales sp2 iguales que forman enlaces “ ” + 1 orbital “p” (sin hibridar) que formará un enlace “ ” (lateral) Hibridación sp: – 2 orbitales sp iguales que forman enlaces “ ” + 2 orbitales “p” (sin hibridar) que formarán sendos enlaces “ ”
    • Representación de moléculas orgánicas. Tipos de fórmulas.• Empírica. Ej. CH2O No sirven para• Molecular Ej. C3H6O3 identificar compuestos• Semidesarrollada (Es la más utilizada en la química orgánica) Ej. CH3–CHOH–COOH• Desarrollada Ej. H O–H (no se usa demasiado) H–C–C–C=O H H O–H• Con distribución espacial (utilizadas en estereoisomería) 7
    • 9 Tipos de átomos de carbono (en las cadenas carbonadas) a a Primarios (a) CH3 CH3 a a d Secundarios (b) CH3–C–CH2–CH–CH3 b c Terciarios (c) b CH2 a Cuaternarios (d) CH3 9
    • 10Ejercicio: Indica el tipo de carbono, primario (a), secundario (b), terciario (c) o cuaternario (d) que hay en la siguiente cadena carbonada:  CH3 CH3 CH3–C – CH–CH2 – C – CH2 –CH–CH3 CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 10