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EL CARBONO

PROPIEDADES QUIMICAS:

TETRAVALENCIA
COVALENCIA
HIBRIDACIÓN
AUTOSATURACIÓN

1. TETRAVALENCIA

* Se necesita saber el número atómico, es decir el número de electrones que forman el átomo.

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA:

Es el modo en el cual están ordenados los electrones dentro de un átomo. Los electrones están sujetos al principio de exclusión de Pauli, el cual dice que dos fermiones no pueden estar en el mismo estado cuántico a la vez.

* Fermiones = es uno de los dos tipos básicos de partículas que existen en la naturaleza.

Así, los electrones del átomo en torno al núcleo en unas órbitas determinadas por los números cuánticos.

NÚMERO CUÁNTICO: (n)

El número cuántico principal determina el tamaño de las órbitas. Por lo tanto, la distancia de un electrón al núcleo vendrá a estar determinada por este número cuántico. Todas las órbitas con el mismo número cuántico principal forman una capa. Su valor puede ser cualquier número natural mayor que 0 (1, 2, 3, etc.) y dependiendo de su valor, cada capa recibe como designación una letra. Si el número cuántico principal es 1, la capa se denomina K, si 2 L, si 3 M, si 4 N, si 5 P, etc.

NÚMERO CUÁNTICO AZIMUTAL: (I)

Es aquel que determina la excentricidad de la órbita, cuanto mayor sea, más excéntrica será, es decir, más aplanada será la elipse que recorre el electrón. Su valor depende del número cuántico principal n, pudiendo variar desde 0 hasta una unidad menos que éste (desde 0 hasta n-1). Así, en la capa K, como n vale 1, l sólo puede tomar el valor 0, correspondiente a una órbita circular. En la capa M, en la que n toma el valor de 3, l tomará los valores de 0, 1 y 2, el primero correspondiente a una órbita circular y los segundos a órbitas cada vez más excéntricas.

NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO: (m)

Es aquel que determina la orientación espacial de las órbitas, de las elipses. Su valor dependerá del número de elipses existente y varía desde -l hasta l, pasando por el valor 0. Así, si el valor de l es 2, las órbitas podrán tener 5 orientaciones en el espacio, con los valores de m -2, -1, 0, 1 y 2. Si el número cuántico azimutal es 1, existen tres orientaciones posible (-1, 0 y 1), mientras que si es 0, sólo hay una posible orientación espacial, correspondiente al valor de m 0.

El conjunto de estos tres números cuánticos determinan la forma y orientación de la órbita que describe el electrón, la cual se denomina orbital.

Según el número cuántico azimutal (l), el orbital recibe un nombre distinto:

* Cuando l = 0, se llama orbital s

* Si vale l = 1, se denomina orbital p

* Cuando 2 d, si su valor es 3, se denomina orbital f

* Si 4 g, y así sucesivamente.

Sin embargo no todas las capas tienen el mismo número de orbitales, el número de orbitales depende de la capa y, por tanto, del número cuántico n. Así, en la capa K, como n = 1, l sólo puede tomar el valor 0 (desde 0 hasta n-1, que es 0) y m también valdrá 0 (su valor varía desde -l hasta l, que en este caso valen ambos 0), así que sólo hay un orbital s, de valores de números cuánticos (1,0, 0). En la capa M, en la que n toma el valor 3. El valor de l puede ser 0, 1 y 2. En el primer caso (l = 0), m tomará el valor 0, habrá un orbital s; en el segundo caso (l = 1), m podrá tomar los valores -1, 0 y 1 y existirán 3 orbitales p; en el caso final (l = 2) m tomará los valores -2, -1, 0, 1 y 2, por lo que hay 5 orbitales d. En general, habrá en cada capa n² orbitales, el primero s, 3 serán p, 5 d, 7 f, etc.

LEY DEL OCTETO:

Es la ley que dice que para que un átomo se pueda fusionar con otro debe tener exactamente 8 electrones, excepto el HIDRÓGENO, ya que este elemento solo necesita 2 electrones.

2. COVALENCIA

La covalencia da lugar a:

Enlace simple è Se presenta cuando se comparte un par de electrones.

Enlace doble è Se presenta cuando se comparten dos pares de electrones.

Enlace triple è Se presenta cuando se comparten tres pares de electrones.

Enlace cuádruple è Se presenta cuando se comparten cuatro pares de electrones.

o Los átomos de carbono tienen la propiedad de unirse entre si, mediante un enlace covalente, que puede ser simple, doble, triple, cuádruple; estos tipos de enlace se diferencian por su fortaleza, longitud y geometría

*** Fortaleza: Cantidad de energía que se necesita para suprimir el enlace.

*** Longitud: Es la distancia que existe entre el centro de los átomos que forma la molécula.

*** Geometría: Es la orientación que tiene la molécula en el espacio.

CADENAS CARBONADAS

- Según el tipo de enlace que existe entre carbonos:

o Cadena Carbonada Saturada: Porque tiene solo enlaces simples entre los átomos de carbono.

o Cadena Carbonada No saturada: Porque tiene cualquier enlace, menos el simple.

- Según la forma de la cadena:

o Cadenas Abiertas

* Cadenas Abiertas Lineales è Tienen 2 extremos

* Cadenas Abiertas Ramificadas è Tienen más de dos extremos

o Cadenas Cerradas o Cíclicas

Son aquellas que tienen forma de figuras geométricas

AUTOSATURACIÓN

SATURACIÓN

CLASES DE FORMULAS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

1) Formula Estructurada o Desarrollada: La ubicación en el espacio de los átomos de la molécula.

2) Fórmula Semi-Desarrollada: Indica el enlace de los átomos del carbono, e indica el número de átomos de hidrógenos que le corresponde a cada átomo de carbono.

3) Fórmula Global, general o empírica: El número de átomos que forman los elementos que componen la molécula.

Carbono Primario: Se ubica en los extremos, unidos por un enlace simple, lo que trae como consecuencia que tenga 3 hidrógenos. (CH₃)

Carbono Secundario: Formado por la unión de dos enlaces simples o por un enlace doble lo que trae como consecuencia que tenga 2 hidrógenos. (CH₂)

Carbono Terciario: Formada por la unión de un enlace simple con un enlace doble o por un enlace triple, lo que trae como consecuencia que tenga 1 hidrogeno. (CH)

Carbono Cuaternario: Formada por la unión de dos enlaces dobles o por un enlace cuádruple lo que trae como consecuencia que tenga ningún hidrogeno. (C)