Los 4 tipos de enlaces que puede formar el carbono

Por qué el carbono es un elemento importante

Sin lugar a dudas, el carbono es quizás uno de los elementos fundamentales más importantes para la vida. Un elemento muy abundante que se encuentra en la tierra, puede encontrar la presencia de carbono en todas partes. Se encuentra en el compuesto clorofila, dando a las plantas su color verde. Es la piedra angular de numerosos compuestos orgánicos dentro de nuestro cuerpo, como proteínas, ADN y aminoácidos (por nombrar algunos).

Por supuesto, también se encuentra en numerosos compuestos orgánicos simples y complejos que se sintetizan para producir muchos de los productos comerciales que usamos a diario. ¿Qué contribuye a la gran abundancia del carbono en toda la tierra? Una razón puede deberse a la versatilidad de la unión con carbono. Antes de abordar estos diferentes tipos de enlaces, repasemos la forma molecular del carbono.

Forma molecular del carbono

La geometría molecular se refiere a la capacidad de ver la disposición tridimensional de los átomos en una molécula determinada. Las formas moleculares vienen en muchos sabores. Tiene formas dobladas y formas planas trigonales. Hay formas que pueden ser lineales. Cuando el carbono forma cuatro enlaces con los átomos, su forma se llama tetraedro. El diagrama 1 muestra la forma básica de tetraedro de un átomo de carbono. Como puede ver, imita una forma de pirámide, una punta afilada en la parte superior y una base ancha en la parte inferior. Esta es una excelente manera de recordar la forma molecular de un tetraedro para cualquier molécula dada.

Diagrama 1: Geometría molecular del carbono

Cada uno de esos cuatro enlaces que se extienden desde el carbono está disponible para que otros átomos se unan. Pero, ¿por qué cuatro bonos? El carbono tiene cuatro electrones de valencia en su capa exterior. Sin embargo, cuando se une a otros átomos, obedece la regla del octeto asegurando que estén presentes ocho electrones de valencia en su capa exterior. Un electrón de valencia es un electrón que ocupa la capa exterior de un átomo.

Cada enlace de una molécula equivale a dos electrones de valencia. Haciendo algunos cálculos rápidos, veremos que si el carbono obedece la regla del octeto, eso significa que necesita cuatro enlaces (es decir, ocho electrones de valencia) para satisfacer este requisito. Tenga en cuenta que los enlaces que estamos discutiendo se denominan enlaces covalentes. Los enlaces covalentes se crean cuando dos átomos comparten electrones (es decir, electrones de valencia) entre sí. Veamos tres tipos diferentes de enlaces covalentes.

Los tres enlaces covalentes

Los enlaces simples son un tipo de enlace covalente formado por el intercambio de dos electrones entre dos átomos, un electrón de cada átomo. Ahora bien, esto es bastante diferente de los dobles enlaces. Los dobles enlaces son un tipo de enlace covalente en el que se comparten cuatro electrones entre dos átomos. Esto nos lleva al último tipo de vínculo, un triple vínculo. Un triple enlace es un tipo de enlace covalente donde se comparten seis electrones entre dos átomos. La conclusión de cada uno de estos vínculos es la palabra “compartir”. Recuerde que esta es la base del enlace covalente.

Cuatro tipos de bonos

Ahora que conocemos la forma del carbono (un tetraedro), así como los tres tipos amplios de enlaces covalentes, podemos comprender mejor los cuatro tipos de enlaces que puede formar una molécula de carbono. A medida que trabajamos en cada tipo, verifique que el total de enlaces presentes en una molécula de carbono sea igual a ocho electrones de valencia.

Tipo 1: Cuatro enlaces únicos. Como se muestra en el diagrama 2, piense en este tipo de enlace como el más simple de todos. Es la forma básica de tetraedro de una molécula de carbono. Hay cuatro enlaces simples disponibles para la unión a cuatro átomos.

Diagrama 2: Carbono con enlaces simples

Tipo 2: Dos enlaces simples y uno doble. Un ejemplo de este enlace se muestra en el diagrama 3. Como puede ver, el enlace es un poco más complejo que el tipo uno. Ahora hay un doble enlace y dos enlaces simples vinculados al carbono, disponibles para compartir con otro átomo. Recuerde que un doble enlace equivale a cuatro electrones de valencia. Por lo tanto, se requieren dos enlaces simples para satisfacer la necesidad del carbono de ocho electrones de valencia (presentes en su capa exterior) satisfechos.

Diagrama 3: Carbono con dos enlaces simples y uno doble

Tipo 3: Dos enlaces dobles. El diagrama 4 muestra un ejemplo de este tipo de enlace de carbono. Incluso más complejo que el tipo dos y el tipo uno, hay dos dobles enlaces disponibles para la unión de un átomo al carbono. Un doble enlace significa que cuatro electrones de valencia del carbono se comparten covalentemente con otro átomo. Con dos dobles enlaces presentes, se satisface la necesidad del carbono de tener ocho electrones de valencia en su capa exterior.

Diagrama 4: Carbono con dos enlaces dobles

Tipo 4: Un enlace triple y uno sencillo. En el diagrama 5 se muestra una ilustración de este tipo de enlace de carbono. Este tipo es bastante diferente de los otros que hemos discutido debido a la presencia de un triple enlace. Un triple enlace significa que se comparten seis electrones de valencia entre el carbono y el átomo al que está unido.

Diagrama 5: Carbono con un enlace triple y uno simple

Resumen de la lección

El elemento carbono es uno de los elementos más abundantes en la tierra. Un elemento fundamental, importante para la vida, son cuatro tipos diferentes de enlaces que puede formar el carbono. Los enlaces formados se denominan enlaces covalentes , que se crean cuando dos átomos comparten un electrón (es decir, electrones de valencia ) entre sí.

Es necesario que estén presentes ocho electrones de valencia en la capa exterior del carbono, cuando se considera el enlace covalente. Los tres tipos principales de enlaces covalentes son enlaces simples, dobles y triples. Un átomo de carbono puede formar los siguientes enlaces:

1. Cuatro enlaces simples
2. Un enlace doble y dos enlaces sencillos
3. Dos dobles enlaces
4. Un enlace triple con un enlace sencillo

Términos clave

Geometría molecular : la capacidad de ver la disposición en 3D de los átomos en una molécula determinada.

Tetraedro : la forma que se crea cuando el carbono forma cuatro enlaces con los átomos.

Regla del octeto : regla que los átomos de enlace tienden a seguir; establece que están presentes ocho electrones de valencia en la capa exterior del átomo

Electrón de valencia : un electrón que ocupa la capa exterior de un átomo.

Enlace covalente : un enlace creado cuando dos átomos comparten electrones de valencia entre sí

Enlace simple : un tipo de enlace covalente formado por el intercambio de dos electrones entre dos átomos, un electrón de cada átomo

Doble enlace : un tipo de enlace covalente donde cuatro electrones se comparten entre dos átomos.

Triple enlace : un tipo de enlace covalente donde seis electrones se comparten entre dos átomos

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, compruebe si puede:

• Definir electrones de valencia y enlaces covalentes.
• Ilustra la forma molecular del carbono
• Identificar los cuatro tipos diferentes de enlaces que se encuentran en moléculas que contienen átomos de carbono.