INSTRUCCIONES: Lea el documento completamente y realice un mapa conceptual del tema Introduccin histrica y adems prepare una minipresentacin para explicar en clase el proceso de hibridacin del Carbono.Introduccin histricaEl carbono est ampliamente distribuido en la naturaleza pese a no ser un elemento especialmente abundante. En la corteza terrestre es el duodcimo elemento en orden de abundancia, siendo la misma la milsima parte de la de oxgeno y slo vez y media mayor que la del manganeso.Slo se conocen unas cincuenta mil sustancias en cuya composicin no interviene el carbono, y pasan de 2 millones el nmero de compuestos de carbono conocidos.Al final del siglo XVII, los cientficos dividan las sustancias naturales en tres grupos segn su origen: sustancias vegetales, sustancias animales y sustancias minerales.Al final del siglo XVIII y gracias a los trabajos de Lavoisier, se lleg a la conclusin de que no existan diferencias en cuanto a la naturaleza de sustancias animales y vegetales. A partir de entonces se clasificaron las sustancias en dos grupos: las producidas por seres vivos u orgnicas, y las que no procedan de seres vivos o inorgnicas.A principios del siglo XIX, Berzelius an crea en la existencia de una razn bsica que fuese responsable de las marcadas diferencias que se encontraban entre los compuestos orgnicos y los inorgnicos. La causa de las diferencias se achacaba a la vis vitalis (fuerza vital), de misteriosa naturaleza y que slo actuaba en los seres vivos, por lo que los compuestos orgnicos no podran nunca prepararse artificialmente.La derrota de la teora de la vis vitalis se atribuye a Friedrich Whler, quien en 1828 sintetiz urea (sustancia que se encuentra en la orina de los animales, siendo el principal producto nitrogenado del metabolismo de las protenas). La sntesis tuvo lugar, sin intervencin de organismos vivos, segn:(NH4)2SO4 + Pb(CNO)2 PbSO4 + NH4CNO2 (H2N)2CO

(Urea)

La sntesis efectuada por Kolbe en 1845 (sntesis del cido actico) y la de Berthelot (sntesis del metano), as como otras que les siguieron, corroboraron las conclusiones de Whler, determinando el definitivo y total rechazo de la teora de la fuerza vital.Poco a poco fue diluyndose en la mente de los cientficos la barrera entre Qumica Orgnica y Qumica Inorgnica. Sin embargo, se conservaron estos trminos debido a que: Todos los compuestos considerados como orgnicos contienen carbono. Los compuestos de carbono son mucho ms numerosos que los compuestos conocidos del resto de los elementos. Los compuestos con un esqueleto carbonado no parecen ajustarse a las reglas de valencia a que se ajustan los compuestos minerales. Los compuestos orgnicos presentan propiedades generales muy distintas de las que presentan los compuestos minerales. As, los compuestos orgnicos se descomponen con facilidad por la accin del calor, son combustibles en su gran mayora, tienen puntos de fusin y ebullicin bajos, de ordinario reaccionan con lentitud, etc.

Enlaces del carbonoEstructura electrnica del carbonoAl tomo de carbono con nmero atmico 6 le corresponde la configuracin electrnica:1s2 2s2 2p2Siguiendo el principio de mxima multiplicidad de Hund podemos representar la configuracin como:1s2s2p

esta configuracin justifica una valencia 2 para el carbono. A pesar de esto, el carbono slo presenta la covalencia 2 en el monxido de carbono y en un grupo de compuestos conocidos como isonitrilos.El carbono, en la qumica orgnica, presenta valencia 4, y ello no es explicable por la configuracin que presenta en estado normal. Por qu sucede este hecho? Esto es por el fenmeno de hibridacin.1s2s2p

tomo de carbono en estado normal

Energa

1s2s2p

tomo de carbono en estado hibridado

La configuracin cambia a : 1s2 2s1 2p3, para el tomo de carbono explica su tetravalencia, pero no explica el que los cuatro enlaces sean idnticos. As, la forma de los orbitales de valencia del carbono sera la siguiente: Es evidente que a los orbitales del tomo de carbono aislado les ocurre algo cuando el tomo de carbono se combina con otros cuatro tomos. Segn Pauling, el tomo de carbono se dispone situando cada uno de los cuatro electrones de valencia en uno de los cuatro orbitales idnticos que se forman a partir del orbital 2s y de los tres orbitales 2p. El proceso es tambin propio de la hibridacin de orbitales, y cada uno de los orbitales formados es un orbital hbrido.Como en la formacin de estos orbitales intervienen un orbital s y tres orbitales p, se denominan orbitales hbrido sp3.

De este modo la configuracin electrnica del tomo de carbono en el momento de combinarse cambian a:1s2 2s1 2p3 1s2 (2sp3)4Las condiciones para que haya hibridacin son:La hibridacin sp3 no es la nica que adopta el tomo de carbono, pues en la formacin de enlaces dobles, el carbono adopta la hibridacin trigonal, sp2. Como indica su denominacin, en la hibridacin sp2 intervienen un orbital s (el 2s) y dos orbitales p (los 2px y 2py). En esta ocasin, los orbitales hbridos se disponen en un plano formando ngulos de 120, siendo el conjunto perpendicular al orbital 2pz que queda sin hibridar.hibridacin

La configuracin electrnica del carbono en el momento de combinarse sera:1s2 (2sp2)3 2pz1Este tipo de hibridacin se da en los casos de formacin de doble enlace: carbono-carbono, por ejemplo, en la molcula de etileno: .El tomo de carbono an puede sufrir otro tipo de hibridacin, la hibridacin diagonal sp. Como indica su nombre, en ella intervienen un orbital s (el 2s) y otro p (el 2py). En esta ocasin los orbitales hbridos se disponen alineados formando ngulos de 180, y dirigidos segn el eje Y. Los orbitales 2px y 2pz que no intervienen en la hibridacin conservan su forma y posicin.hibridacin

La configuracin electrnica del carbono en el momento de combinarse ser:1s2 (2sp)2 2px1 2pz1Este tipo de hibridacin se da en los casos de formacin de triple enlace: carbono-carbono, por ejemplo, en la molcula de acetileno: . En el triple enlace carbono-carbono, uno de los enlaces es un enlace (2sp-2sp) y los otros dos son enlaces (2px-2px y 2pz-2pz).El enlace triple es an ms reactivo que el doble enlace debido a la presencia de los dos enlaces .