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Caratteristiche dell’atomo di carbonio


La chimica organica è la chimica dell’atomo di carbonio. Esistono tantissimi composti organici e ciò è dovuto alle caratteristiche peculiari dell’atomo di carbonio.
Esso, in primo luogo, è un atomo tetravalente poiché ha la capacità di formare quattro legami covalenti quando passa dallo stato fondamentale allo stato eccitato. Allo stato fondamentale, il carbonio presenta una configurazione elettronica del tipo 1s^2, 2s^2, 2p^2; quando passa allo stato eccitato, invece, esso assorbe energia dall’esterno e trasferisce un elettrone dall’orbitale 2s all’orbitale 2p (salto quantico). Di conseguenza, il carbonio presenterà quattro elettroni spaiati nel livello energetico più esterno (2s^1, 2p^3). In secondo luogo, l’atomo di carbonio presenta un valore di elettronegatività né troppo alto né troppo basso, pari a 2,5. Un’altra caratteristica del carbonio è la sua capacità di formare legami covalenti puri, quindi apolari, sia quando è legato ad un altro carbonio (differenza di elettronegatività uguale a 0), sia quando è legato all’idrogeno (differenza di elettronegatività maggiore di 0). Tale fenomeno prende il nome di anomalia dell’atomo di carbonio. L’atomo di carbonio è inoltre caratterizzato da un raggio atomico molto piccolo (77*10*-12 m) e ciò consente a tale atomo di formare legami singoli (ibridazione sp^3), doppi (ibridazione sp^2) e tripli (ibridazione sp). Inoltre, il numero di ossidazione del carbonio assume tutti i valori compresi tra +4 e -4 e ciò lo rende capace di formare un elevatissimo numero di composti. Infine, il raggio atomico molto piccolo e la tendenza a formare legami covalenti omopolari rendono il carbonio capace di costruire catene carboniose.
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