S1- El Átomo de Carbono - Tifany Bérez

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Departamento de Ciencias
QUÍMICA 2
SESIÓN 1: El Átomo de Carbono
Estructura, Propiedades, Fórmulas
desarrolladas, Semi desarrolladas, Global.
Reactivos nucleófilos y electrófilos
PROBLEMATIZACIÓN
¿Puedes identificar que sustancia es orgánica y cuál es inorgánica?, 
¿Por qué?
RESPONDA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS:
¿Qué diferencias hay entre compuestos inorgánicos y los compuestos orgánicos ?
¿Cuál es el elemento principal en las sustancias orgánicas?
¿Cómo están representadas las fórmulas tanto en los compuestos inorgánicos como en los 
orgánicos?
¿Cuántos enlaces presentan los carbonos en las fórmulas de las sustancias orgánicas? 
Sacarosa
Sustancias Inorgánicas Sustancias Orgánicas
LOGRO DE SESIÓN
Al finalizar la sesión, el estudiante 
desarrolla ejercicios de la química del 
carbono, a partir de sus propiedades de 
enlace y estructura, plantea la fórmula 
desarrollada, semi desarrollada y global 
de un compuesto orgánico; reconoce tipos 
de carbono e hibridación que estos 
presentan esto lo hace mostrando orden y 
coherencia en el desarrollo de los 
problemas planteados.
CONTENIDOS
1. Átomo de Carbono
2. Propiedades
3. Tipo de fórmulas
4. Ejercicios
INTRODUCCIÓN
Friedrich Wölher (1828)
Primera Síntesis orgánica:
NH4OCN NH2CONH2
(cianato de amonio) (urea)
August Kekulé (1861)
Química Orgánica: La química de los “Compuestos del Carbono”.
Pensaba que los compuestos orgánicos poseían una “fuerza vital” y que 
era imposible sintetizar un compuesto orgánico a partir de sus elementos 
químicos.
Jöns Jacob Berzelius (1779 - 1884)
CARACTERÍSTICAS 
DE LOS 
COMPUESTOS ORGÁNICOS
ELEMENTOS ORGANÓGENOS.- Elementos que están en la mayoría
de compuestos orgánicos: C, H, O, N
ELEMENTOS SECUNDARIOS.- Son los que están presentes en algunos compuestos Na, Mg,
Ca, Fe, etc.
➢ Predomina el enlace covalente.
➢ No se disuelven en agua porque son apolares.
➢ No soportan altas temperaturas (termolábiles).
➢ Malos conductores de la electricidad y calor.
➢ Presentan el fenómeno de isomería.
➢ Los isómeros son compuestos que tienen igual fórmula molecular pero diferente estructura.
Ejemplo: C3H6O
CH3 – CH2 – CHO CH3 – CO – CH3
CARACTERÍSTICAS
➢Sus reacciones son lentas a comparación de las reacciones
inorgánicas.
➢ La química orgánica estudia los compuestos que tiene el carbono
pero también hay excepciones, ejemplo:
CO, CO2, HCN, HCNO, NH4CNO, H2CO3 K2CO3, CaCO3,
NaHCO3.
➢Presentan series Homóloga (-CH2-).
ÁTOMO DE CARBONO
El carbono es un elemento químico que
pertenece al grupo de los no metales, de
número atómico 6 y símbolo C. Tiene 4e- de
valencia. Tiene tres isótopos, dos de ellos
estables (12C y 13C) y uno radioactivo
(14C), siendo el 12C el más abundante en
la naturaleza. El carbono se presenta en
cuatro formas alotrópicas, es decir, la misma
composición pero diferente estructura
cristalina, estas son: grafito, diamante,
fullereno o como carbono amorfo (sin
estructura cristalina).
ALOTROPÍA
DIAMANTE GRAFITO
ALOTROPÍA
AMORFO NANOTUBOS
PROPIEDADES
• En las estructuras de Lewis sólo se representan los electrones de
valencia.
• Así el átomo de carbono, se representa como:
• El carbono con sus 4 electrones externos, es capaz de formar 4
enlaces covalentes por compartición de sus electrones con otros
átomos.
PROPIEDADES
La vida debe su existencia a la llamada tetravalencia
del carbono, su capacidad para enlazarse con hasta 
cuatro especies distintas formando así un sinnúmero 
de compuestos. 
AUTOSATURACIÓN
El átomo de carbono puede compartir sus 
electrones de valencia con otros átomos de 
carbono, formando enlaces carbono-carbono con 
gran facilidad 
Enlace simple Enlace doble Enlace triple
HIBRIDACIÓN
Hibridación Formado por : Tipo de enlace C - C Geometría Molécula característica
SP3
Un orbital “s” y tres 
orbitales “p” 
(s, p, p, p)
Simple
enlace sigma(σ)
Tetraédrica
Alcano/
Metano
SP2
Un orbital “s” y dos 
orbitales “p” 
(s, p, p)
Doble
1 enlace sigma (σ) y un 
enlace pi (π)
Triangular
Alqueno/
Eteno
SP
Un orbital “s” y un 
orbital “p” (s, p)
Triple1 enlace sigma (σ) 
y dos
enlace pi (π).
Lineal
Alquino/Etino
TIPOS DE CARBONO
• Carbono Primario
• Carbono Secundario
• Carbono Terciario
• Carbono Cuaternario
Cuaternario
Terciario
Primario
Secundario
TIPO DE FÓRMULAS
• Fórmula global o molecular
Fórmula que proporciona el número real de átomos en un
compuesto.
Ejemplo:
• Fórmula semidesarrollada
Fórmula que proporciona únicamente los enlaces entre átomos de
carbono, o entre átomos de carbono y grupos funcionales.
Ejemplo:
TIPO DE FÓRMULAS:
• Fórmula desarrollada
Fórmula que señala todos los enlaces entre átomos de carbono y
átomos de hidrógeno u otros átomos presentes en la molécula del
compuesto orgánico.
Ejemplo:
• Con distribución espacial 
(utilizadas en estereoisomería)
CADENAS DE CARBONO
Cadenas abiertas o alifáticas
Cadenas lineales
Cadenas ramificadas o arborescentes
Cadenas cíclicas o cerradas
ESTRUCTURA DE LEWIS 
ELEMENTO GRUPO 
REPRESENTACIÓN 
DE LEWIS 
e- 
ENLAZANTES 
e- NO 
ENLAZANTES 
C IV A 
 
 
 
4 e- 0 
H I A 
 
 
 
H * 
1 e- 0 
O VI A 
 
 
2e- 4 e- 
N V A 
 
 
3 e- 2 e- 
Modelo de enlace covalente propuesto por G. N. Lewis
REACTIVOS NUCLEÓFILOS Y ELECTRÓFILOS
➢ Son reactivos con algún átomo con gran densidad de 
carga electrónica.
➢ Son aniones o moléculas neutras con pares de electrones 
libres ( sin compartir, son dadores de electrones, 
bases de Lewis).
➢ Atacan a partes de molécula con deficiencia de 
electrones.
Ejemplos :
R–OH, R–O–, H2O, R–NH2, R – CN
-,
R–COO–, NH3, OH
–, Cl–, Br–.
NUCLEÓFILOS
➢ Son reactivos con algún átomo con baja densidad de 
carga electrónica.
➢ Son cationes o moléculas neutras con algún orbital 
externo vacío.
➢ ( ácido de Lewis).
➢ Atacan a zonas con alta densidad de electrones (dobles y 
triples enlaces).
Ejemplos :
H+, NO2+, NO+, BF3, AlCl3, cationes
metálicos (Na+, …), R3C+, SO3, CH3Cl, CH3–CH2Cl, 
halógenos (Cl2 , Br2 ).
ELECTRÓFILOS
GRUPOS FUNCIONALES
▪ Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos unidos de manera
característica, que determinan las propiedades del compuesto en que están
presentes.
▪ Son grupos moleculares que incluyen átomos de no metales distintos al C y al H,
o que poseen enlaces dobles o triples.
Principales grupos funcionales:
• Ácido carboxílico R–COOH 
• Éster R–COOR’
• Amida R–CONR’R’’ 
• Nitrilo R–C≡N
• Aldehído R–CH=O
• Cetona R–CO–R’ 
• Alcohol R–OH 
• Éter R–O–R’
• Amina (primaria) R–NH2
(secundaria) R–NHR’
(terciaria) R–NR’R’’ 
• Doble enlace R–CH=CH–R’ 
• Triple enlace R– C≡C–R’ 
• Nitro R–NO2
• Radical R–
• Halógeno R–X 
EJERCICIO 3:
Dada la siguiente formula, escribir la estructura desarrollada e indique
la hibridación de cada átomo de carbono presente en el compuesto.
C7H12
Tipo enlace C - C
Tipo de 
hibridación
Simple enlace sigma(σ) sp3
Doble1 enlace sigma (σ) y 
un enlace pi (π) sp2
Triple1 enlace sigma (σ) y 
dos enlace pi (π). sp
EJERCICIO 4
CHCCHCHCHCHCL
Formule la fórmula desarrollada del siguiente compuestos orgánicos.
TRABAJO EN EQUIPO
Instrucciones
1.- Formaran grupos de 5 
estudiantes.
2.- Desarrollaran los ejercicios 
indicados a cada grupo por el 
docente.
3.- Luego del tiempo estipulado, se 
presentaran los ejercicios 
resueltos.
4.- Un integrante del grupo 
expondrá como llegaron a la 
respuesta y los demás reforzaran 
los conceptos claves.
METACOGNICIÓN
¿Qué aprendí de esta 
sesión?
¿Para que me sirve conocer al 
átomo de carbono?
¿En qué área 
de tu carrera 
podrías aplicar 
el tema sobre 
el átomo de 
carbono y lo 
visto en clase?
¿En qué aspectos de tu vida crees 
que aparecen el carbono?
REFERENCIAS
GRACIAS