6. Los compuestos del carbono

De entre todos los compuestos químicos conocidos (más de 50 millones en noviembre de 2009, según el registro CAS que ya utilizaste en el tema 1 de la unidad 4), probablemente más del 95% son compuestos del carbono, y cada año se descubren o sintetizan varios millones más.


Imagen 27 DynaBlast, Creative commons

¿Cuál es la razón? Que el carbono tiene una extraordinaria capacidad de formar enlaces con otros átomos de carbono, formando cadenas carbonadas que pueden ser muy largas, con miles de átomos de longitud.

Además, el hecho de que es los compuestos del carbono son fundamentales en las diferentes formas de vida hace que sea un campo de investigación básico en Bioquímica (DNA y genética, enzimas proteínas,etc.).

El compuesto más sencillo es el metano, cuya estructura puedes ver en la imagen. Si se sustituye un hidrógeno por otro carbono, y se completan con hidrógenos los enlaces del nuevo carbono, la molécula formada es CH3-CH3. Si uno de los hidrógenos se vuelve a sustituir por otro carbono y completar con hidrógenos, se forma propano, CH3-CH2-CH3.

Repitiendo el proceso con el H de un C que esté en el extremo de la molécula se va formando una cadena de 4, 5, 6, 7, etc, átomos de carbono. El nombre del compuesto depende precisamente de cuántos átomos de carbono hay en la cadena ( 4, butano; 5, pentano; 6, hexano; 7, heptano; y así sucesivamente). Las cadenas pueden ser ramificadas además de lineales, como puedes ver en la imagen de la izquierda.

En la imagen de la derecha puedes ver un modelo de una parte de la molécula de ADN, formada por varios miles de átomos.


Imagen 28 Paginazero, dominio público
Animación 5 Dietzel65,
Creative commons
Observa la simulación siguiente. Verás que la fórmula de los compuestos se puede representar de varias formas: molecular, desarrollada y semidesarrollada, CH3-CH2-CH3 para el propano, que es la que habitualmente se utiliza. La fórmula desarrollada representa la estructura de Lewis de la molécula.

Animación 6 Flashlearning, uso libre

En el tema 4 de esta unidad verás la formulación y nomenclatura de los compuestos del carbono, calificándolos por tipos (hidrocarburos, alcoholes, ácidos, aminas, etc.) y teniendo en cuenta las ramificaciones de las cadenas carbonadas.

Desde las dos imágenes siguientes accederás a sendas páginas en las que verás simulaciones animadas de algunos compuestos del carbono interesantes: sencillos desde la de la izquierda y más complejos, pero cuyo nombre seguramente te resultará conocido, desde la de la derecha.

Imagen 29 de elaboración propia
Imagen 30 de elaboración propia

Si no ves las imágenes animadas, debes instalar en tu navegador el plugin Chime, que puedes descargar y que se instala automáticamente en IExplorer, permitiendo la visualización de estructuras en formato pdb.

Icono de iDevice AV - Reflexión

Representa las estructuras de Lewis y la fórmula semidesarrollada de las siguientes sustancias, que aparecen en la imagen anterior izquierda: butano, etileno, etanol, acetona, ácido acético y benceno.

Icono IDevice Objetivos

Moléculas en tres dimensiones

De entre los muchos sitios web en los que se puede ver la estructura de las moléculas, resulta destacable EDUCAPLUS, que en su módulo Moléculas 3D presenta los compuestos del carbono por grupos funcionales, además de una sección agrupados por su aplicación (fármacos, explosivos, plásticos, etc).