QUÍMICA II: marzo 2012

jueves, 22 de marzo de 2012

jueves 22 de marzo de 2012

FÓRMULAS DESARROLLADAS DEL: Etanol, Acetona, Sacarina, Etilenglicol

· Etanol:

El etanol es el alcohol comercial más importante, se emplea como desinfectante, además de que está presente en las bebidas alcohólicas. El alcohol presente en las bebidas alcohólicas se produce por el proceso de la fermentación, pero para obtener mayor concentración de etanol en las bebidas, se utiliza la destilación. El etanol no es tan tóxico como el metanol, pero si se consumen grandes cantidades en un corto tiempo, puede ocasionar la muerte.

El consumo indiscriminado de etanol (alcoholismo) es uno de los problemas de salud más grande en el mundo de hoy. Sorprendentemente se ha encontrado que la ingestión aproximada de 1 o 2 vasos de vino tinto por día está relacionada con la disminución de ataques cardiacos.

Industrialmente el etanol se utiliza para fabricar otros compuestos orgánicos, disolvente de medicamentos, disolvente en lociones y productos de fricción, además de utilizarse como aditivo en gasolinas.

· Acetona

La acetona es una cetona muy importante comercialmente, pues es un disolvente excelente, ya que disuelve a muchos compuestos orgánicos y, además, es miscible con el agua. Se emplea en los removedores de esmalte para uñas y en la fabricación de colorantes. Es un líquido incoloro de olor y sabor fáciles de distinguir. Se evapora fácilmente, es inflamable y es infinitamente miscible con agua.

La acetona se usa en la fabricación de plásticos, fibras, medicamentos y otros productos químicos. También se usa para disolver otras sustancias químicas.

· Sacarina

La sacarina es el edulcorante artificial más antiguo ya que se descubrió en 1879, pero aunque tiene muchas propiedades o ventajas también crea polémica. La sacarina es un edulcorante 300 veces más dulce que el azúcar aunque como tiene un regusto un poco amargo suele asociarse junto a otros endulzantes artificiales. Se puede presentar en forma de pastillas, gránulos, polvo o líquida. Es muy estable y tiene una larga duración.Se elimina por la orina. La podemos encontrar como ingrediente en productos tan diversos como: zumos, helados, refrescos, mermeladas, lácteos, pasta de dientes, bollos, galletas, goma de mascar, en algunos medicamentos, etc.

· Etilenglicol

El etilenglicol es el componente principal de las disoluciones anticongelantes empleadas en los radiadores de los automóviles. Esta sustancia eleva el punto de ebullición y disminuye el de congelación del agua, es decir, previene la formación de hielo en invierno y disminuye la vaporización en el verano.

*GRUPOS FUNCIONALES*

Una molécula de un compuesto del carbono ( compuesto orgánico) consta de un esqueleto hidrocarbonado y uno o varios grupos funcionales. Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que, unido a un esqueleto hidrocarbonado, le proporciona propiedades características (propiedades funcionales). Así pues en los haluros de alquino el átomo de halógeno es el grupo funcional; en los alcoholes, el grupo –OH- y en los alquenos, el doble enlace carbono-carbono.

No debe olvidarse que las reacciones químicas que se consideran características de esos grupos funcionales, son las que se realizan en el átomo de halógeno, o en el grupo hidroxilo (-OH) o en el doble enlace carbono-carbono. Una parte de la llamada química orgánica es por ello la química de los diversos grupos funcionales.

*Alcoholes:

Los alcoholes se caracterizan por la presencia del grupo –OH, llamado grupo oxhídrilo. La fórmula general de estos compuestos es R-OH, donde R es un grupo alquílico de cadena cerrada o abierta. Ejemplos.

Etilenglicol

Etanol

CH₃-CH₂-OH

*Éteres:

Llamamos éteres a los compuestos formados por dos radicales unidos entre sí mediante un átomo de oxígeno, por lo que su grupo funcional es:

R–O–R . Los radicales que se unen al oxígeno pueden ser iguales o diferentes. La manera más común de nombrarlos es anteponiendo la palabra éter al nombre de los radicales, si éstos son iguales, únicamente se menciona el radical anteponiéndole el prefijo "di" y la terminación "ico"; si son diferentes, se nombra en primer lugar al de cadena más corta, y al nombre del otro se le añade la misma terminación.

*Aldehídos y Cetonas:

Se conocen como aldehídos y cetonas dos tipos de compuestos quecontienen en su molécula al grupo funcional >C=O (un átomo de oxígenounido a uno de carbono por medio de un doble enlace); el nombre de este grupo funcional es "carbonilo", y puede dar lugar a dos tipos de compuestos con algunas similitudes; se llaman aldehídos si el grupo es terminal, y cetonas en el caso de que el grupo –C=O se una a un átomo intermedio. Observamos que el grupo funcional para los aldehídos incluye también al átomo de hidrógeno, por lo que el grupo es: –CH=O. La palabra aldehído es una palabra compuesta que significa alcohol deshidrogenado, por lo que a estos compuestos se les puede nombrar cambiando la terminación "ol" del alcohol por "al" de los aldehídos. Las cetonas, aunque también pueden ser alcoholes deshidrogenados, cambian la terminación "ol" del alcohol por "ona" de la cetona. El más importante y común de los aldehídos es el metanal, también conocido como formol, aldehído fórmico o formaldehído. El metanal es un gas incoloro de olor penetrante y soluble en agua, en alcohol y en éter; sus usos más comunes son la conservación de órganos o partes anatómicas, como desinfectante y en la industria para fabricar resinas, colorantes, germicidas y fertilizantes. Algunos aldehídos de origen vegetal se añaden a ciertos productos para impartirles olor y sabor.

*Aminas y Amidas:

Las aminas son compuestos orgánicos derivados del amoníaco (NH3). Se forman cuando se sustituyen uno, dos o los tres átomos de hidrógeno del amoníaco, por radicales. Las aminas se forman a partir de la sustitución de los hidrógenos del amoníaco por radicales.
Las amidas derivan de la combinación de aminas y ácidos carboxílicos. En todas las proteínas tanto animales como vegetales, el grupo amida se encuentra repetido miles de veces en forma de cadenas y en algunas macromoléculas como el nylon. Aunque la química orgánica pueda parecer muy complicada por el número tan grande de compuestos que se pueden formar, su estudio es una pasionante campo, en el que los químicos día con día encuentran nuevos compuestos con nuevas características y usos.

*Compuestos Halogenados:

Se dice el nombre del halógeno y su posición (cuando sea necesaria) y luego el nombre del hidrocarburo, o bien se dice el nombre del halógeno terminado en uro después la palabra 'de" y posteriormente el nombre del alcano terminado en ilo. Por ejemplo: CH 3- Cl
Nombre 1. Cloro metano.
Nombre 2. Cloruro de metilo.

*Ácidos Carboxílicos:

Los ácidos carboxílicos son moléculas con geometría trigonal plana. Presentan hidrógeno ácido en el grupo hidroxilo y se comportan como bases sobre el oxígeno carbonílico. Los puntos de fusión y ebullición son elevados ya que forman dímeros, debido a los enlaces por puentes de hidrógeno.

La propiedad más característica de los ácidos carboxílicos es la acidez del hidrógeno situado sobre el grupo hidroxilo. El pKa de este hidrógeno oscila entre 4 y 5 dependiendo de la longitud de la cadena carbonada.

Los ácidos carboxílicos son ácido relativamente fuertes ya que estabilizan la carga de su base conjugada por resonancia. Los sustituyentes atrayentes de electrones aumentan la acidez de los ácidos carboxílicos. Grupos de elevada electronegatividad retiran carga por efecto inductivo del grupo carboxílico, produciendo un descenso en el pKa del hidrógeno ácido.

El efecto inductivo aumenta con la electronegatividad del halógeno, con la proximidad del halógeno al grupo carboxílico y con el número de halógenos.

Los ácidos carboxílicos pueden desprotonarse con bases, como NaOH, para formar las sales de carboxilato.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Nombre del libro: Química Orgánica & Bioquímica

Autor: Donald J. Burtony Joseph I. Routh

Editorial: McGraw- Hill

Primera edición.

Total de páginas: 416

Ubicación: QD251.2 B86818

lunes, 19 de marzo de 2012

martes 20 de marzo de 2012

ISÓMEROS DEL HEPTANO

El heptano es un hidrocarburo saturado lineal de la familia de los alcanos de fórmula C7H16.


Existe en la forma de 9 isómeros(constitucionales):


Heptano:

N-HEPTANO; DIPROPILMETANO

Dipropilmetano, heptano

Propiedades: El heptano es un hidrocarburo saturado lineal de la familia de los alcanos; líquido incoloro y volátil.

Usos: valoración y determinación estándar del octano; disolvente; síntesis orgánica; preparación de reactivos de laboratorio.

H H H H H H H

| | | | | | |

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

| | | | | | |

H H H H H H H

2- METILHEXANO

Otros nombres: isoheptanoumero; 2-metil-hexano.

CH3 — CH — CH2 — CH2 — CH2 — CH3

CH3

2,2-DIMETILPENTANO

Otros nombres: 2,2-dimetil-pentano.

                                                                CH3
                                                          |

CH3 - C - CH2 - CH2 - CH3

2,2,3-TRIMETILBUTANO

Otros nombres: triptano; 2,2,3-trimetil-butano

CH3

CH3 - C- CH - CH3

                                                                |    |

CH3 CH3

2,3-DIMETILPENTANO

Otros nombres: 2,3-dimetil-pentano.

CH3 - CH - CH - CH2 - CH3

      |    |

 CH3  CH3

2,4-DIMETILPENTANO

Otros nombres: 2,4-dimetil-pentano.

CH3 - CH - CH2 - CH - CH3

       |          |

      CH3        CH3

3-ETILPENTANO

Otros nombres: 3-etil-pentano.

CH3 - CH2 - CH - CH2 - CH3

CH2

CH3

3-METILHEXANO

Otros nombres: 3-metil-hexano; 2-etilpentano.

CH3 - CH2 - CH - CH2 - CH2 - CH3

CH3

3,3-DIMETILPENTANO

Otros nombres: 3,3-dimetil-pentano.

CH3

CH3 - CH2 - C - CH2 - CH3

CH3

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

http://www.tequima.es/limpieza-y-mantenimiento/heptano

http://www.grupoprevenir.es/fichas-seguridad-sustancias-quimicas/1262.htm

jueves 16 de marzo de 2012

ISÓMEROS

Los isómeros son compuestos que tienen la misma composición atómica pero diferente fórmula estructural (por ejemplo, la serie de las cetoaldosas). En general una molécula con n centros quirales tiene 2ⁿ estereoisómeros. El gliceraldehído tiene 2¹=2; las aldohexosas con cuatro centros quirales, tienen 2⁴=16 estereoisómeros. Los estereoisómeros de los monosacáridos pueden ser divididos en dos grupos, los cuales difieren en la configuración alrededor del centro quiral más lejano del carbono carbonílico (carbono de referencia). Tomemos como ejemplo al gliceraldehído (en fórmulas de proyección de Fisher):

D-glicerladehído L-glicerladehído

Figura: representación de los isómeros D y L del gliceraldehído.

*ISÓMEROS ESTRUCTURALES*

a) Isómeria de cadena

Los isómeros de cadena son aquellos en los cuales las diferencias de sus propiedades dependen de la distinta estructura de la cadena carbonada; veamos los isómeros de cadena para la formula molecular C5 H12

b) Isomería de posición

Los isómeros de posición se caracterizan por tener igual formula moleclar, la misma cdena carbonada y las mismas funciones, pero sus grupos funcionales o sustituyentes se ubican en posiciones distintas sobre el mismo esqueleto carbonado. Por ejemplo si tomamos el n-pentano y sustituimos un átomo de hidrógeno por un grupo hidróxilo (OH), se obtienen dos alcoholes diferentes.

c) Isomería de función

Es la que representan sustancias con la misma fórmula molecular presentan distinto grupo funcional, por ejemplo:

*ESTEROISÓMEROS*

ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES:

SE INTERCONVIERTEN UNOS EN OTROS POR ROTACIÓN EN TORNO A ENLACES SIMPLES C-C

A TEMPERATURA AMBIENTE SE PRODUCE LA INTERCONVERSIÓN DE UNOS CONFÓRMEROS EN OTROS, POR ELLO, HAY QUIEN NO CONSIDERA A ESTAS ESPECIES COMO VERDADEROS ISÓMEROS (NO SON AISLABLES A TEMPERATURA AMBIENTE)

ESTEROISÓMEROS CONFIGURACIONALES:

SON ESTEREOISÓMEROS QUE TIENEN LA MISMA FORMA ESTRUCTURAL Y DIFERENTE ARREGLO DE SUS ÁTOMOS EN EL ESPACIO PERO SON ESTRUCTURALMENTE ESTABLES, ES DECIR SUS ÁTOMOS NO SE PUEDEN INTERCAMBIAR LIBREMENTE ALREDEDOR DE LOS ENLACES POR QUE REQUIEREN LA RUPTURA E INTERCAMBIO DE LOS ÁTOMOS; ESTO GENERA LA FORMACIÓN DE IMÁGENES ESPECULARES.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA:

http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/Los%20isomeros.html

sábado, 17 de marzo de 2012

MARTES 13 DE MARZO DEL 2012

CARBONO: Propiedades físicas

PROPIEDADES DEL CARBONO

Una de las propiedades de los elementos no metales como el carbono es por ejemplo que los elementos no metales son malos conductores del calor y la electricidad. El carbono, al igual que los demás elementos no metales, no tiene lustre. Debido a su fragilidad, los no metales como el carbono, no se pueden aplanar para formar láminas ni estirados para convertirse en hilos.

El estado del carbono en su forma natural es sólido (no magnético). El carbono es un elemento químico de aspecto negro (grafito) Incoloro (diamante) y pertenece al grupo de los no metales. El número atómico del carbono es 6. El símbolo químico del carbono es C. El punto de fusión del carbono es de grados Kelvin o de -273,15 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del carbono es de grados Kelvin o de -273,15 grados celsius o grados centígrados.

PROPIEDADES ATÓMICAS DEL CARBONO

La masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el carbono dentro de la tabla periódica de los elementos, el carbono se encuentra en el grupo 14 y periodo 2. El carbono tiene una masa atómica de 12,0107 u. La configuración electrónica del carbono es [He]2s22p2. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio de Van der Waals del carbono es de 1,0 pm. El carbono tiene un total de 6 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones y en la segunda tiene 4 electrones.

CARACTERÍSTICAS DEL CARBONO

*Carbono* A continuación puedes ver una tabla donde se muestra las principales características que tiene el carbono.
Símbolo químico	C
Número atómico	6
Grupo	14
Periodo	2
Aspecto	negro (grafito) Incoloro (diamante)
Bloque	p
Densidad	2267 kg/m3
Masa atómica	12.0107 u
Radio medio	70 pm
Radio atómico	67
Radio covalente	77 pm
Radio de van der Waals	170 pm
Configuración electrónica	[He]2s22p2
Electrones por capa	2, 4
Estados de oxidación	4, 2
Óxido	ácido débil
Estructura cristalina	Hexagonal
Estado	Sólido
Punto de fusión	diamante: 3823 K Grafito: 3800 K K
Punto de ebullición	grafito: 5100 K K
Calor de fusión	grafito; sublima: 105 kJ/mol kJ/mol
Electronegatividad	2,55
Calor específico	710 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	61×103S/m
Conductividad térmica	129 W/(K·m)

QUÍMICA DEL CARBONO

El carbono puede formar más compuestos que ningún otro elemento, debido a que los átomos de carbono tienen la capacidad de formar enlaces carbono-carbono en forma simple, doble y triple, y también pueden formar cadenas y estructuras cíclicas. La rama de la química que estudia los compuestos del carbono es la química orgánica.

DEFINICIÓN:

Los compuestos de carbono tienen una gran importancia por la capacidad que tienen de unirse entre sí y con átomos no metálicos como: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y en menor proporción con: flúor, cloro, bromo, yodo y otros muchos más. Los compuestos de carbono constituyen a la mayoría de los seres vivos por medio de compuestos orgánicos.

El carbono y sus compuestos se encuentran distribuidos ampliamente en la naturaleza. Se estima que el carbono constituye 0.032% de la corteza terrestre. El carbono libre se encuentra en grandes depósitos como hulla, forma amorfa del elemento con otros compuestos complejos de carbono-hidrógeno-nitrógeno. El carbono cristalino puro se halla como grafito y diamante.

*COMPUESTOS DEL CARBONO*

IMPORTANCIA DE LOS COMPUESTOS DEL CARBONO

Los diferentes tipos de compuestos orgánicos se distinguen en función de los grupos funcionales que contienen. Un grupo funcional es un grupo de átomos responsable del comportamiento químico de la molécula que lo contiene como: alcoholes, éteres, aldehídos y cetonas, ácidos carboxílicos, aminas y amidas.

La base de los grupos funcionales, así como de los compuestos de carbono es, valga la redundancia, el elemento “C” carbono. Su importancia radica en que gracias a éste se pueden fabricar: medicamentos, colorantes, papel, tintas, pinturas, plásticos, la gasolina, neumáticos e intervienen también en la elaboración de alimentos y en la industria textil.

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS: INORGÁNICOS Y ORGÁNICOS

Cuando los elementos se combinan forman iones o moléculas por lo que las propiedades físicas de los compuestos iónicos como el cloruro de sodio NaCl o covalentes como la sacarosa C₁₂H₂₂O₁₁ se relacionan con la forma en que están unidos los átomos de los elementos que los constituyen.

Los compuestos covalentes están formados por moléculas en las que los átomos se unen al compartir pares de electrones. A temperatura ambiente, los compuestos covalentes pueden ser sólidos como la sacarosa, líquidos como el etanol y gaseosos como el dióxido de carbono; además, tienden a ser insolubles en agua, aunque algunos son muy solubles.

Observa la siguiente tabla

Propiedad	Compuestos orgánicos	Compuestos inorgánicos
Solubilidad en agua	Generalmente son insolubles	Generalmente son solubles
Solubilidad en solventes orgánicos	Generalmente son solubles	Insolubles
Temperatura de fusión	Bajas o se carbonizan	Altas
Conductividad eléctrica	Malos conductores	Buenos conductores en solución acuosa
Tipo de enlace	Covalente	Iónico
Electrolito	No	Sí
Inflamable	Sí	No

HIDROCARBUROS: CLASIFICACIÓN

El término "hidrocarburo" se refiere a compuestos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrógeno a través de enlaces covalentes. Con base en su estructura, los hidrocarburos se dividen en dos clases principales: Alifáticos y Aromáticos. Los primeros subdividen en familias: Aleónos, Alquenos, Alquinos y sus análogos Cíclicos, también denominados Alicíclicos.

CLASIFICACIÓN GENERAL DE HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos alifáticos en general están formados por cadenas abiertas de átomos de carbono (alcanos, alquenos o alquinos), o por estructuras cíclicas (hidrocarburos alicíclicos).

Originalmente muchos de los primeros hidrocarburos alifáticos que se estudiaron se obtuvieron a partir de ácidos grasos, por lo tanto se les asignó el nombre de alifáticos ( del griego aleiphatos = grasa).

Si cada átomo de carbono se encuentra unido a otros cuatro átomos de carbono y/o hidrógeno tenemos los hidrocarburos saturados o aleónos cuya fórmula general es C_nH_2n+2.

Fórmulas de algunos aléanos

CLASIFICACIÓN GENERAL DE HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos alifáticos en general están formados por cadenas abiertas de átomos de carbono (alcanos, alquenos o alquinos), o por estructuras cíclicas (hidrocarburos alicíclicos).

Si cada átomo de carbono se encuentra unido a otros cuatro átomos de carbono y/o hidrógeno tenemos los hidrocarburos saturados o aleónos cuya fórmula general es C_nH_2n+2.

Fórmulas de algunos aléanos:

Los hidrocarburos aromáticos por su parte constituyen un grupo especial de compuestos cíclicos que contienen en general anillos de seis miembros, en los cuales todos los átomos de carbono poseen hibridación sp²y donde los electrones p que aporta cada átomo de carbono se encuentran deslocalizados sobre el plano del anillo, ocupando los orbitales de energía mas baja.

Alquenos y Alquinos:

*ALCANOS*

Los alcanos son una familia de compuestos que tienen la fórmula empírica general C_nH_2n+2. Inicialmente fueron llamados parafínicos (del Latín: poca reactividad) debido a su inercia química. También son conocidos como hidrocarburos saturados, debido a que en ellos, los átomos de carbono están saturados con el máximo número posible de átomos de hidrógeno.

Cuando forman cadenas lineales se denominan alcanos normales o n-alcanos.
La tabla 1 muestra algunos de los alcanos normales.

Esta nomenclatura usada para los alcanos es importante conocerla

porque se utiliza como base para nombrar el resto de los hidrocarburos

alifáticos.

*ALQUINOS*

Bajo el término de alquinos se encuentran aquellos hidrocarburos alifáticos no saturados que tienen un enlace triple en la molécula. La fórmula empírica general de los alquinos es CH₂H_2n-2. Se conocen también como acetilenos, al ser el gas acetileno (HC≡CH), el mas simple de los alquinos.
La molécula del acetileno es lineal, igualmente son lineales aquellas moléculas producto de la sustitución, R-C≡C-R, por tal motivo la existencia de isómeros cis y trans no es posible. Un modelo de bolas y varillas de la molécula del acetileno puede verse en la figura 1. Figura 1

*ALQUENOS*

El grupo de los alquenos u olefinas está formado por hidrocarburos de cadena abierta en los que existe un doble enlace entre dos átomos de carbono. La fórmula general del grupo es CnH2n, donde n es el número de átomos de carbono. Al igual que los alcanos, los miembros más bajos son gases, los compuestos intermedios son líquidos y los más altos son sólidos. Los compuestos del grupo de los alquenos son más reactivos químicamente que los compuestos saturados. Reaccionan fácilmente con sustancias como los halógenos, adicionando átomos de halógeno a los dobles enlaces. No se encuentran en los productos naturales, pero se obtienen en la destilación destructiva de sustancias naturales complejas, como el carbón, y en grandes cantidades en las refinerías de petróleo, especialmente en el proceso de craqueo. El primer miembro de la serie es el eteno, C2H4. Los dienos contienen dos dobles enlaces entre las parejas de átomos de carbono de la molécula. Están relacionados con los hidrocarburos complejos del caucho o hule natural y son importantes en la fabricación de caucho y plásticos sintéticos. Son miembros importantes de esta serie el butadieno, C4H6, y el isopreno, C5H8.

“MODELOS DE PLASTILINA DE ALGUNOS ALCANOS, ALQUENOS & ALQUINOS”

NOMBRES DE HIDROCARBUROS DEL 1-20 DE LOS ALCANOS

1. Metano

2. Etano

3. Propano

4. Butano

5. Pentano

6. Hexano

7. Heptano

8. Octano

9. Nonano

10. Decano

11. Undecano

12. Dodecano

13. Tridecano

14. Tetradecano

15. Pentadecano

16. Hexadecano

17. Heptadecano

18. Octadecano

19. Nonadecano

20. Eicosano

TETRAVALENCIA DEL CARBONO

Para que el átomo de carbono sea tetravalente, se promueve un electrón del orbital 2s al orbital 2p vacío. Aunque el carbono es tetravalente, la estructura de la molécula hace que los átomos de hidrógeno no sean equivalente.

LA TEORÍA DE LA HIBRIDACIÓN

Para hacer coincidir la teoría (configuración electrónica) y la realidad (estructura del metano CH₄

), se estableció la Teoría de la Hibridación, que consideró que sí el compuesto más simple existente entre carbono e hidrógeno es CH₄

, y los átomos de hidrógeno eran equivalentes, era necesario modificar lo establecido por la configuración electrónica y hacerlo coherente con la estructura real de la molécula.

La teoría de la hibridación propuso que en el caso del átomo de carbono, Para que fuera tetravalente y sus orbitales equivalentes, sería necesario combinar (hibridar) los orbitales atómicos 2s y los tres 2p, y de esa combinación obtener cuatro orbitales híbridos, 2sp₃, con la misma energía, es decir equivalentes

. La formación de los orbitales híbridos garantiza que:

a) El átomo de carbono sea tetravalente.

b) Que los orbitales híbridos al tener la misma energía, la combinación del carbono con hidrógeno produzca átomos de hidrógeno químicamente equivalentes (iguales).

*ALÓTROPOS DEL CARBONO*

Los alótropos de carbono son materiales hechos de átomos de Carbono pero tienen estructuras químicas diferentes.

EL CARBÓN AMORFO

Es una de las formas más comunes de encontrar carbono. Los átomos adoptan una estructura irregular y desordenada que suele ser producto de la descomposición a través de los siglos de restos de seres vivos. Suele quemarse para producir energía, aunque también se utiliza como filtro, ya que su estructura interna le permite captar impurezas en su interior.

EL GRAFITO

Bajo determinadas condiciones, el carbono amorfo puede ordenarse en la que es la forma más estable a temperatura y presión ambiente: el grafito. El carbono se organiza en capas de anillos hexagonales unidas por unas interacciones débiles. Esta estructura hace que el material sea blando y lubricante y, además, gracias a la presencia de electrones des localizados, conductor de la corriente eléctrica.

EL DIAMANTE

Sometido a altas condiciones de presión el grafito puede pasar a formar uno de los materiales más preciados del mundo. Además de tener un alto valor como piedra preciosa para joyería, el diamante es el material más duro del mundo. Esto se debe a una organización cristalina perfecta de los átomos de carbono, en la que cada uno de ellos está conectado a otros cuatro por enlaces covalentes. Apretando con el puño un lápiz no conseguiremos un diamante, pero sí se fabrican en cámaras de presión diamantes artificiales a partir de grafito utilizados para fabricar herramientas de pulido y corte.

FULLERENOS Y NANOTUBOS.

Desde los años ochenta se han descubierto estructuras cerradas de unos pocos átomos de carbono con forma de esfera (fullerenos) o tubo (nanotubos). Los primeros reciben el nombre del famoso arquitecto Buckminster Fuller, arquitecto de cúpulas esféricas sorprendentemente similares a la estructura de este alótropo. Pueden tener una gran variedad de aplicaciones que van desde la catálisis de reacciones químicas a la creación de nuevos materiales superconductores.

GRAFENO

Si se consigue separar una única capa de las que forman el grafito (o, también, cortar y extender un nanotubo) se obtiene un material de un sólo átomo de espesor llamado grafeno. Sorprendentemente, a pesar de su aparente fragilidad, es un material 200 veces más resistente que el acero y con una conductividad eléctrica muy alta. Actualmente se está estudiando su aplicación en los circuitos electrónicos, que permitiría unas velocidades mayores que las de los chips actuales.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA:

http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qi/material_didactico/filminas_carlos/carbono_alotropos.pdf

http://objetos.univalle.edu.co/files/Clasificacion_y_nomenclatura_de_los_compuestos_organicos.pdf

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/impresos/quincena10.pdf

Libro: Química II
Autores: Brian L. Meneal

Editorial: Limusa

Edición: Primera

Lugar y año de edición: México, D.F., 1993

Ubicación; S592.5 - B6318