CARBONO
EN LOS ALIMENTOS
El carbono es un
elemento único en la naturaleza ya que tiene una cualidad que los demás elementos
no tienen y es formar un número muy grande de compuestos.
Una característica importante
del carbono es la extensa variedad de compuestos que forma cuando se combina
con hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y otros elementos, que son la base principal
de todos los seres vivos, razón por las que se les conoce como compuestos
orgánicos.
Una fuente principal
para la obtención de los compuestos orgánicos es el petróleo debido a su gran
cantidad de derivados que se pueden extraer de esta mezcla compleja de
compuestos de carbono.
Cada uno de los átomos
del carbono pueden compartir hasta cuatro electrones con otros átomos, formando
así largas cadenas que pueden ser lineales, cíclicas o ramificadas.
Los átomos de carbono
se pueden enlazar con otros compuestos formando así una enorme variedad de
compuestos; actualmente solo se conocen 2 millones de compuestos de carbono.
Ubicación en la Tabla Periódica
En la tabla periódica
el carbono es el primer elemento de la familia IV A de los elementos representativos
y es un no metal. Se une químicamente con otros elementos para formar
compuestos inorgánicos como carburos (CaC2), óxidos (CO2), Y SALES (Na2CO3); Pero
también puede formar una amplia gama de compuestos orgánicos.
Alótropos
Se puede decir que
tanto el grafito y el diamante son una misma sustancia. Aunque su apariencia y
sus propiedades son completamente contrarias, se trata de la misma sustancia,
ya que se ha comprobado experimentalmente que ambos se encuentran formados
solamente por átomos de carbono; se encuentra esta diferencia física por la
forma en que sus átomos se entrelazan y se distribuyen adquiriendo estructuras
diferentes.
Estructura Atómica
Hay dos modelos que
se complementan para explicar la estructura atómica del carbono. El modelo de
Bohr y el modelo de puntos de Lewis.
Enlaces
El metano es el
compuesto más pequeño de los millones de compuestos que llegan a formarse
cuando se combinan átomos de carbono e hidrógeno.
EJERCICIO
#1
Hidrocarburos
Los
átomos de carbono se enlazan químicamente entre sí formando largas cadenas
lineales o ramificadas, que van desde unos cuatro átomos hasta miles de ellos o
bien anillos de todos los tamaños, debido a esta característica se le considera
al carbono, ÚNICO EN LA NATURALEZA.
Los
átomos de carbono al combinarse químicamente ya sea entre sí o con átomos de
otros elementos siempre van a formar cuatro enlaces generalmente covalentes.
EJERCICIO #2
EJERCICIO #2
Formulas y Nomenclaturas
Existen
varias formas de representar la estructura de los HC y cada una tiene sus
propias reglas de construcción. Las más comunes son: la desarrollada, de
esqueleto, de esferas y palos y condensada.
La
estructura desarrollada de los HC muestra todos los enlaces que se establecen
entre los átomos. La
semidesarrollada simplifica la representación agrupando
los átomos de hidrógeno de cada átomo de carbono.
DESARROLLADA
Se
representan todos los átomos de carbono e hidrogeno, así como sus enlaces, en
una estructura plana.
SEMIDESARROLLADA
Se
agrupan los hidrógenos al átomo de carbono con el que se encuentran enlazados,
esto se hace con cada átomo de carbono para estructuras relativamente cortas.
DE ESQUELETO
Consiste
en trazar líneas en zig-zag, donde los vértices y los extremos se representan
átomos de carbono unidos mediante líneas sencillas, dobles o triples, y los
hidrógenos no se representan.
DE ESFERAS Y PALOS
En
este modelo los átomos son esferas compactas que se unen mostrando el
acomodamiento espacial más probable de los átomos de carbono e hidrogeno.
CONDENSADA
En
ésta se agrupan todos los átomos de carbono e hidrogeno, es útil para ver la
composición pero no la estructura.
EJERCICIO #3
Compuestos de Carbono
El
carbono puede formar una amplia gama de compuestos enlazándose con otros
elementos además del hidrógeno; de esta forma es posible encontrarlo formando
compuestos con oxígeno, con nitrógeno o con azufre, o bien, con diferentes
elementos a la vez.
EJERCICIO #4
Isomería
El
carbono al unirse a otros átomos de carbono produce una gran variedad de
compuestos. A partir de 4 átomos de carbono podemos encontrar dos o más
compuestos con la misma cantidad de átomos, en otras palabras, tienen la misma
fórmula molecular o condensada, sin embargo, la distribución atómica de éstos
es diferente, es decir, sus estructuras no son iguales.
Como ves en estas
fórmulas hay cuatro átomos de carbono y 10 átomos de hidrógeno sin embargo, su
estructura es diferente al cambiar la distribución de sus átomos. Estos
compuestos reciben el nombre de isómeros, que tienen la misma composición atómica
pero diferente formula estructural, por esto es necesario conocer la fórmula
desarrollada, para saber qué tipo de compuesto es y poderlos diferenciar uno de
otro.
EJERCICIO
#5
Relación entre estructura de las
moléculas y las propiedades de los compuestos.
Así
como las formulas alotrópicas del carbono (grafito, diamante, carbono amorfo,
fullereno, nonotubos) presentan diferentes propiedades, los isómeros también
presentan diferentes propiedades debido a su estructura.
Actividad
Final
