jueves, 16 de abril de 2020

Trabajo Práctico de Introducción a la Química: El átomo de Carbono y los Hidrocarburos





INTRODUCCION A LA QUIMICA.

Profesora: Ramírez Mariela
Cursos: 4º1º y 4º2º
EL CARBONO Y LOS HIDROCARBUROS.
Los hidrocarburos no solo se encuentran en el petróleo, sino que pueden ser sintetizados de manera artificial en una gran proporción y su abundancia es fenomenal esto se debe a por un lado, los átomos de carbono son capaces de unirse entre sí y formar cadenas estables. Por otra parte, tienen la posibilidad de formar enlaces múltiples no solo con otros átomos de carbono, sino también con átomos de oxígeno, azufre o nitrógeno. Esto es así porque el átomo de carbono, cuya configuración electrónica es 1s22s22p2, (Ilustración 1) en teoría dispone solo de dos orbitales semiocupados en su nivel más externo; sin embargo, mediante la promoción de un electrón 2s a un orbital 2p vacío adquiere la capacidad de formar cuatro enlaces covalentes con otros átomos y completar así su octeto (Ilustración 2).


                  Ilustración 1: carbono.         Ilustración 2: benceno.     Hidrocarburo cicleno.

Las uniones que se establecen entre átomos de carbono son relativamente fuertes y, por otra parte, el tamaño pequeño de los átomos de carbono permite el acercamiento y la formación de enlaces múltiples (dobles o triples). Todas las posibilidades de enlace explican no solo el elevado número de compuestos orgánicos diferentes conocidos, sino también su gran variedad estructural. Esto implica que, en la mayoría de los casos, no resulte suficiente representarlos con su fórmula molecular: (Ilustración 3) es preciso recurrir a otras formas de representarlos, como las fórmulas estructurales (Ilustración 4) y los modelos moleculares (Ilustración 5).



  
C2H6 etano 
Ilustración 4- CH4 metano
 
Ilustración 5-  CH4 metano   
                   

El carbono fue conocido desde los primeros tiempos de la humanidad como carbón vegetal y negro de humo; y también, como diamante. En forma libre se presenta como grafito o diamante. Combinado, forma carbonatos (sales del ácido carbónico: CO3H2), dióxido y monóxido de carbono (CO2; CO), y combinado con H, O y N, forma numerosísimos compuestos integrantes de los seres vivos, llamados Biomolecular.
La forma libre del carbono se presenta dos variedades alotrópicas a) el Diamante que son guijarros ásperos de bordes redondeados pequeños o grandes constituido por carbono puro en forma de cristal. Normalmente es incoloro. También suele ser ligeramente coloreado de azul, amarillo, rosado o verde, debido a pequeñísimas impurezas. Cuando es de fuerte coloración oscura, pierde su valor como joya, llamándose entonces diamante negro destinándoselo, por su dureza a usos industriales. Es una de las sustancias más duras de la naturaleza. b) el Grafito se presenta en masas cristalinas grises brillantes. Es blando, untuoso al tacto, negro brillante, y cristaliza en láminas hexagonales. Es incombustible y buen conductor del calor y la electricidad. Existe una gran variedad de estos compuestos, debido a 3 características de los átomos de carbono: 1) Poder saturar entre ellos sus valencias formando cadenas arborescentes. Los C se llaman primarios, secundarios o terciarios, según que se unan respectivamente a uno, dos o tres átomos de carbono.. 2) Poder formar uniones o ligaduras simples (intercambio de 1 valencia, dobles (intercambio de 2 valencias) o triples (intercambio de 3 valencias). Los hidrocarburos que sólo poseen ligaduras simples, se llaman saturados, alcanos o parafinas. Los demás se denominan no saturados, y se subdividen en etilénicos (con una doble ligadura) y acetilénicos (con una triple ligadura). 3) La cadena de carbonos puede cerrarse para formar un ciclo o anillo dando lugar a los hidrocarbu-ros cíclicos que pueden ser saturados o no saturados. Los cicloalcanos son anillos de carbonos unidos por ligaduras simples mientras que los bencénicos o aromáticos anillos de carbonos que posee dobles ligaduras y simples alternadas.
Actividad 1: el carbono y los hidrocarburos.

1)      Dibuja el átomo de carbono y sus enlaces con el hidrogeno.
2)      ¿Por qué los enlaces del carbono son fuertes y que ventaja brinda esto? Dibuja las formulas representativas.
3)      Describe las variedades alotrópicas del carbono.
4)      Describe las tres características del carbono que le permiten gran variedad de compuestos.
5)      Describe los diferentes tipos de hidrocarburos. Dibuja.

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