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Los compuestos del Carbono Segunda fila de la Tabla Periódica El átomo de carbono está en el medio de la fila y en realidad no cede ni acepta electrones. Comparte sus electrones con otros carbonos al igual que con otros tipos de átomos diferentes Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Repaso: estructura de átomos y moléculas • Los átomos constan de un núcleo con partículas de carga positiva (protones) y partículas neutras (neutrones) y una nube de partículas con carga negativa (electrones). • Los átomos son eléctricamente neutros: la cantidad de electrones iguala a la de los protones Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 1 • El número atómico es el número de electrones (o de protones) que conforman el átomo. • El número de masa es la suma de protones (o electrones) y neutrones de un átomo (elemento). • Para un mismo elemento (mismo número atómico) puede haber distintos números de masa. Los isótopos contienen distinto número de neutrones, pero igual cantidad de electrones. • El peso atómico es el promedio pesado de las masas de sus isótopos Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello • Los electrones son los responsables de los enlaces. • Los electrones son los responsables del comportamiento químico de átomos y moléculas. • Los átomos se enlazan entre sí, a través de sus electrones, para formar moléculas. • El peso molecular es la suma de los pesos atómicos de los elementos que forman la molécula Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 2 Distribución de los electrones de un átomo • La mecánica cuántica utiliza la ecuación matemática del movimiento ondulatorio para caracterizar el movimiento de un electrón alrededor de un núcleo atómico. • Las funciones de onda u “orbitales” nos dicen cuál es la energía del electrón y cuál es el volumen espacial alrededor del núcleo en el que se lo puede encontrar. • Los orbitales atómicos de menor energía son los más cercanos a los núcleos. • Los orbitales degenerados son los que poseen la misma energía Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Orbitales s y p Distribución de los electrones en las primeras cuatro capas que rodean a los núcleos Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 3 Configuración electrónica • Está basada en los siguientes principios y reglas: – Principio de Aufbau (de construcción): los electrones ocupan primero los orbitales de menor energía. – Principio de exclusión de Pauli: sólo dos electrones pueden ocupar un mismo orbital y tienen sus spines opuestos. – Regla de Hund: los electrones se irán acomodando en orbitales degenerados vacíos, antes de comenzar a aparear sus spines en el mismo orbital Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Configuración electrónica del estado fundamental de los átomos más pequeños Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 4 Plano nodal: zona donde la probabilidad de encontrar al electrón es cero El electrón se puede encontrar en cualquier parte de esta “esfera” Aquí hay nodos o zonas de pobabilidad cero de hallar al electrón Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Nodo: región donde la onda tiene una amplitud de cero Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 5 Enlaces: iónicos y covalentes Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Iónico: muy diferente electronegatividad. Forman cristales, NO HAY MOLÉ MOLÉCULA Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 6 Comparten sus electrones por igual Enlace covalente MOLÉ MOLÉCULAS Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Niveles de energía de los orbitales atómicos y moleculares Orbitales σ Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 7 Orbitales enlazantes y antienlazantes Orbitales σ orbitales fuera de fase se restan orbitales “en fase” se suman Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Orbitales π Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 8 Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Enlace covalente entre elementos de diferente electronegatividad dipolos La zona roja indica mayor densidad electrónica Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 9 Enlaces covalentes polares momento dipolar (D) = μ = e x d Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Metano (carbono con enlaces sencillos) Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 10 Hibridación de orbitales atómicos sp3 Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 11 Etano Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Hibridación sp2 Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 12 Eteno Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello Hibridación sp alquinos etino Cátedra de Química Orgánica Dra Beatriz Argüello 13