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Configuracion electronica del carbono

El carbono es un elemento  con cuatro electrones de valencia libres, que le permite enlazarse a otros átomos a la hora de formar un determinado compuesto. Este aporta una gran cantidad de químicos orgánicos a la naturaleza.

Su estructura es muy variada, donde puede presentarse unido a cuatro hidrógenos como el metano, en cadenas largas unidas a hidrógeno como es el caso del n-nonano; y en cadenas unidos a grupos como es el etilenglicol.

Uno de los puntos que más caracteriza al carbono es que en él se cumple el fenómeno de alotropía, presentando así varias formas como es de diamante, grafito o carbón vegetal.

Configuración electrónica de un átomo de carbono.

El carbono pertenece al periodo 2 y al grupo 4 dentro de la tabla periódica. Posee como número atómico (Z) el 6, por tanto su núcleo se compone de 6 protones, 6 neutrones y posee 6 electrones en sus orbitales, los cuales se distribuyen de dos en dos entre los niveles 1s, 2s y 2p. Su número de masa es 12.

La configuración electrónicas del carbono en estado de mínima energía o basar es 1s 22s23s2, por tanto posee en total seis electrones. Su estado basal o configuración electrónica en su estado natural se identifica a través del siguiente diagrama:

Diagrama.

Según la gráfica el orbital 1s y el 2s están completamente ocupados, mientras que el orbital p, aún le queda un suborbital por llenar. Teniendo en cuenta que un orbital es el espacio que llega a ocupar dos electrones dentro de un mismo nivel, orientación y subnivel, teniendo un valor de espín contrario.

La configuración externa de valencia es 2s22p2, lo cual se detalla: 2s22px12py1.  Siguiendo esta configuración solo se llega a formas 2 enlaces, o sea porque presenta dos electrones desapareados. En los compuestos orgánicos de carbono  se llegan a formar 4 enlaces, o sea, que es tetravalente. Esto se realiza a través de la hidratación de orbitales, o sea cuando fusiona los orbitales s y p.

Al momento del átomo recibir una excitación desde el exterior, se excita un de los electrones del nivel 2S al orbital 2pz, produciéndose así un estado de excitación del átomo, lo cual se representa de la siguiente forma:

1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹

Enlaces del carbono.

Los cuatro enlaces de este elemento se direccionan de forma simétrica dentro del espacio teniendo en cuenta su núcleo, el cual se ubica en el centro de un tetraedro, hacia todo lo largo de las líneas que conecta este punto con cada vértice.

Es por ello que en la molécula de metano (CH4) los dos electrones que conforman el interior del átomo de carbono, mientras se mueven en torno al núcleo, crean una nube esférica o pasiva que no tiene participación en los fenómenos de enlace.

Ahora bien, los cuatro electrones externos del átomo de carbono se mantienen moviéndose en el espacio creando así una nube activa de cuatro lóbulos que se direccionan a los vértices de un tetraedro, los cuales tienen participación en la creación de un enlace químico.

Hidratación del carbono

La hidratación de carbono, la cual fue estudiada por Chester Pinker, se basa específicamente en el reacomodamiento de los electrones desde el orbital s al orbital del mismo nivel de energía.

Cuando se crean los enlaces, son los orbitales hídricos que explicarán la manera en que los electrones serán ubicados, siguiendo así la teoría de enlace de valencia. Puedes complementar esta entrada consultado la Configuración electronica del fosforo.

Créditos & citaciones en formato APA: Portal informativo y de contenidos. Equipo de redacción profesional. (2018, 02). Configuracion electronica del carbono. Redactores Profesionales. Obtenido en fecha , desde el sitio web: https://www.aprendercurso.com/elementos/configuracion-electronica-del-carbono.html.