A las diferentes estructuras de sustancias con el mismo tipo de átomos se les conoce como formas alotrópicas, en este caso el diamante y el grafito son dos de los alótropos naturales más abundantes del carbono.
El metano es el compuesto más pequeño de los millones de compuestos que llegan a formarse cuando se combinan átomos carbono e hidrógeno.
Enlaces que forma el carbono
Esta figura muestra los enlaces covalentes que se pueden formar entre los átomos de C mediante la compartición de electrones, aunque también se muestran electrones sin pareja que pueden establecer otros enlaces
En las estructuras desarrolladas de los diferentes compuestos orgánicos es común visualizar el par de electrones que se comparte como una línea que une los símbolos, como se muestra a continuación:
Ejercicio 1
Hidrocarburos
Los átomos de carbono se enlazan químicamente entre sí formando largas cadenas lineales o ramificadas, que van desde unos cuantos átomos hasta miles de ellos o bien anillos de todos los tamaños.permite formar una inimaginable cantidad de compuestos; a esta propiedad del carbono se conoce comoconcatenación.
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. Los enlaces carbono-carbono pueden ser simples, dobles o triples.
En las fórmulas desarrolladas de los compuestos orgánicos los átomos de C invariablemente tendrán cuatro enlaces representados mediante líneas.
El siguiente esquema muestra un panorama general de los hidrocarburo .
Se clasifican en alifaticos y aromaticos .
ALIFATICOS
Son HC de cadenas abiertas o cerradas y se clasifican en saturados e insaturados dependiendo de la cantidad de átomos de hidrógeno y está determinado por las uniones carbono-carbono, simples, dobles y triples llamados alcanos, alquenos y alquinos respectivamente.
AROMATICOS
Son HC cíclicos que contienen la estructura básica del benceno, C6H6 Las siguientes son distintas representaciones del benceno.
HIDROCARBUROS SATURADOS
son aquellos compuestos que tienen el máximo de átomos de hidrógeno en su estructura molecular, es decir están saturados de hidrógeno, estos compuestos solamente presentan enlaces sencillos: C-C ó C-H, los HC saturados también son llamados Alcanos o parafinas
Formula desarrollada y semidesarrollada del Etano ; HC saturado de forma condensada: C2H5
HIDROCARBUROS INSATURADOS
son aquellos compuestos que tienen al menos un enlace doble o triple entre los átomos de carbono que los forman; debido a que los átomos de carbono al unirse entre sí con enlaces múltiples agotan las posibilidades de enlazarse con el hidrógeno. La cantidad de átomos de hidrógeno que tienen los HC insaturados es siempre menor a la de los saturados de igual número de átomos de C. De esta forma, los HC saturados se subdividen en Alquenos y Alquinos.
Fórmulas desarrolladas y semidesarrollada de Propino, HC insaturado de fórmula condensada: C3H4 
Fórmulas desarrolladas y semidesarrollada de Eteno, HC insaturado de fórmula condensada: C2H4
ALCANOS
Son aquellos HC que sólo presentan enlaces covalentes simples, pueden ser cadenas abiertas o cerradas, ramificadas o lineales.
Los alcanos son CH saturados, cuya formula general es: CNH2N+2, para cadenas abiertas , ya sea lineales o ramificadas.Si la estructura es ciclica la formula general es : CNH2N.
Fórmula semidesarrollada de alcano de cadena cerrada (cíclico) con ramificaciones. Fórmula condensada = C10H20
Fórmula semidesarrollada de alcano de cadena cerrada (cíclico) con ramificaciones. Fórmula condensada = C10H20
ALQUINOS
Son HC que en su estructura se encuentra por lo menos un enlace triple, también son llamados acetilénicos.
Los alquinos son HC insaturados y su formula general es CNH2N+2 para cadenas abiertas , ya sea lineales o ramificadas .
Fórmula semidesarrollada de alquino de cadena abierta. Fórmula condensada = C7H12
Fórmula semidesarrollada de alquino de cadena abierta. Fórmula condensada = C4H6
ALQUENOS
Son HC que en su composición tienen menos átomos de hidrógeno que el alcano del mismo número de carbonos, y en su estructura se encuentra por lo menos un enlace doble, también son llamados olefinas.
LOS ALQUENOS CON HC insaturados con dobles enlaces C=C Y FORMULA GENERAL : CNH2N para cadenas abiertas ya sea lineales o ramificadas.
Fórmula semidesarrollada de alqueno de cadena abierta. Fórmula condensada = C8H16
Fórmula semidesarrollada de alqueno de cadena abierta. Fórmula condensada = C4H8
HIDROCARBUROS LINEALES
Si un HC está constituido por una sola cadena de átomos de carbono, ya sea abierta o cíclica, se clasifica como lineal. La cadena lineal de los HC se aprecia mejor en sus fórmulas semidesarrolladas como se muestra a continuación:
En el HC ramificado, la cadena de mayor número de átomos de carbono es considerada como la cadena principal y las cadenas adicionales se consideran ramificaciones. En un hidrocarburo cíclico toda cadena adicional a éste se considera una ramificación. En las siguientes estructuras las ramificaciones se señalan con círculos punteados:
Ejercicio 2
Fórmulas y nomenclatura de HC
Las más comunes son: la desarrollada, la semidesarrollada, 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 hidrógeno, 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 representan átomos de carbono unidos mediante líneas sencillas, dobles o triples, y los hidrógenos no se representan.
DE ESFERA Y PALO
En este modelo los átomos son esferas compactas que se unen mostrando el acomodamiento espacial más probable de los átomos de carbono e hidrógeno.
CONDENSADA
En ésta se agrupan todos los átomos de carbono e hidrógeno, es útil para ver la composición pero no la estructura.
NOMENCLATURA DE HC
Para nombrar un HC lineal de cadena abierta:
Se cuenta el número de átomos de carbono y se elige la raíz griega correspondiente.
Se identifica el tipo de enlaces que hay; sencillo, doble o triple; para dar la terminación del nombre.
Si hay enlace doble o triple, se enumeran los átomos de carbono asignándole la menor posición al enlace múltiple.
Se nombra el HC empezando por la posición del enlace doble o triple y posteriormente se escribe el nombre de la cadena principal.
Para nombrar un HC de cadena abierta ramificada:
Se cuenta el número de átomos de carbono de la cadena más larga y, en su caso, que contenga el enlace doble o triple, se enumeran los átomos de carbono asignándole la menor posición al enlace múltiple para asignarle nombre a la cadena principal. Se identifican las ramificaciones y el número de átomos de carbono que las forman para asignarles nombre, se utilizan las mismas raíces griegas pero se les da terminación - ilSe nombra la estructura enlistando las ramificaciones en orden alfabético indicando su posición, y posteriormente se nombra la cadena principal.
Ejercicio 3
COMPUESTOS DEL CARBONO
El carbono puede formar una amplia gama de compuestos enlazándose con otros elementos además del hidrógeno
se observan los átomos de nitrógeno y de azufre indicando el número de enlaces que se había preestablecido con los modelos de Lewis, esto es 3 enlaces para los átomos de nitrógeno y 2 enlaces para los de azufre.
En estas imágenes es posible observar nuevamente átomos de nitrógeno y oxígeno enlazados a estructuras de carbono e hidrógeno.
Ejercicion 4
ISOMERIA
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
la distribución atómica de éstos es diferente, es decir, sus estructuras no son iguales.
En esta formula hay 4 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 fórmula estructural.Entre mayor sea el número de átomos en un compuesto, mayores son las posibilidades de formar diferentes isómeros, tal como lo muestra la tabla:
ISOMERIA ESTRUCTURAS
CADENA:Es la que presentan las sustancias cuyas fórmulas difieren únicamente en la disposición de los átomos de carbono C5H12.
Ejemplo:
Ejemplo:
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