El carbono es un elemento químico fundamental en la química orgánica y forma parte de todos los seres vivos. Existen varias formas alotrópicas del carbono como el diamante, el grafito y el carbono amorfo. El carbono tiene numerosas aplicaciones que incluyen pigmentos, lubricantes, combustibles y materiales de construcción. Es un componente clave en procesos industriales como la generación de energía eléctrica y la producción de acero y cemento.

1. UNIVERSIDAD NACIONALAUTONOMA DE
MEXICO
COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES
PLANTEL NAUCALPAN
QUIMICA II
NOMBRE: Maqueda Maya Alejandro
NUMERO DE CUENTA: 312202990
GRUPO: 266-B
TRABAJO: PROPIEDADES DEL CARBONO

2. “El carbono”
El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a
temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede
encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y
cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica;
se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de
todos los seres vivos conocidos
Propiedades Quimicas:
Nombre:
Carbono
Número atómico:
6
Valencia:
2,+4,-4
Estado de oxidación: +4
Electronegatividad:
2,5
Radio covalente (Å):
0,77
Radio iónico (Å):
0,15
Radio atómico (Å):
0,914
Configuración electrónica:
1s22s22p2
Primer potencial de ionización (eV):
11,34
Masa atómica (g/mol):
12,01115

3. Densidad (g/ml):
2,26
Punto de ebullición (ºC):
4830
Punto de fusión (ºC):
3727
Propiedades
Las propiedades físicas y químicas del carbono
dependen de la estructura cristalina del elemento.
Un gran número de metales se combinan con el
elemento a temperaturas elevadas para formar
carburos.
Con el oxígeno forma tres compuestos gaseosos:
monóxido de carbono, CO, dióxido de carbono,
CO2, y subóxido de carbono, C3O2.
Los dos primeros son los más importantes desde el
punto de vista industrial.
El carbono es un elemento único en la química
porque forma un número de compuestos mayor que
la suma total de todos los otros elementos
combinados.
El grupo más grande de estos compuestos es el
constituido por carbono e hidrógeno. Se estima que
se conoce un mínimo de 1.000.000 de compuestos Átomo de carbono
orgánicos y este número crece rápidamente cada año. Aunque la clasificación no
es rigurosa, el carbono forma otra serie de compuestos considerados como
inorgánicos, en un número mucho menor al de los orgánicos.
Las tres formas de carbono elemental existentes en la naturaleza (diamante,
grafito y carbono amorfo) son sólidos con puntos de fusión extremadamente altos,
e insolubles en todos los disolventes a temperaturas ordinarias. Las propiedades
físicas de las tres formas difieren considerablemente a causa de las diferencias en
su estructura cristalina.

4. En el diamante, el material más duro que se conoce, cada átomo está unido a
otros cuatro en una estructura tridimensional, mientras que el grafito consiste en
láminas débilmente unidas de átomos dispuestos en hexágonos.
El carbono químicamente puro se prepara por descomposición térmica del azúcar
(sacarosa) en ausencia de aire.
El carbono tiene la capacidad única de enlazarse con otros átomos de carbono
para formar compuestos en cadena y cíclicos muy complejos. Esta propiedad
conduce a un número casi infinito de compuestos de carbono, siendo los más
comunes los que contienen carbono e hidrógeno.
Sus primeros compuestos fueron
identificados a principios del siglo XIX en la
materia viva, y, debido a eso, el estudio de
los compuestos de carbono se denominó
química orgánica.
A temperaturas normales, el carbono se
caracteriza por su baja reactividad. A altas
temperaturas, reacciona directamente con la
mayoría de los metales formando carburos, y
con el oxígeno formando monóxido de
carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2).
El carbono en forma de coque se utiliza para
Pieza de carbono
eliminar el oxígeno de las menas que
contienen óxidos de metales, obteniendo así el metal puro. El carbono forma
también compuestos con la mayoría de los elementos no metálicos, aunque
algunos de esos compuestos, como el tetracloruro de carbono (CCl4), han de ser
obtenidos indirectamente.
Los diferentes tipos de carbón se clasifican según su contenido de carbono fijo. La
turba, la primera etapa en la formación de carbón, tiene un bajo contenido de
carbono fijo y un alto índice de humedad. El lignito, el carbón de peor calidad,
tiene un contenido de carbono mayor. (Tiene una capacidad calorífica inferior a la
del carbón común debido al gran contenido de agua (43,4%) y bajo de carbono
(37,8%); el alto contenido de materia volátil (18,8%) provoca la desintegración
rápida del lignito expuesto al aire. El calor del lignito es de 17.200 kJ por kg. ) El
carbón bituminoso tiene un contenido aún mayor, por lo que su poder calorífico
también es superior. La antracita(tb llamado hulla seca) es el carbón con el mayor
contenido en carbono y el máximo poder calorífico. La presión y el calor
adicionales pueden transformar el carbón en grafito, que es prácticamente
carbono puro.
Estado natural
El carbono es un elemento ampliamente distribuido en la naturaleza, aunque sólo
constituye un 0,025% de la corteza terrestre, donde existe principalmente en forma
de carbonatos.

5. Varios minerales, como caliza, dolomita, yeso y mármol, tienen carbonatos.
Todas las plantas y animales vivos están formados de compuestos orgánicos
complejos en donde el carbono está combinado con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno
y otros elementos.
Los vestigios de plantas y animales vivos forman depósitos: de petróleo, asfalto y
betún. Los depósitos de gas natural contienen compuestos formados por carbono
e hidrógeno.
El elemento libre tiene muchos usos, que incluyen desde las aplicaciones
ornamentales del diamante en joyería hasta el pigmento de negro de humo en
llantas de automóvil y tintas de imprenta.
Otra forma del carbono, el grafito, se utiliza para crisoles de alta temperatura,
electrodos de celda seca y de arco de luz, como puntillas de lápiz y como
lubricante. El carbón vegetal, una forma amorfa del carbono, se utiliza como
absorbente de gases y agente decolorante.
El dióxido de carbono se utiliza en la carbonatación
de bebidas, en extintores de fuego y, en estado
sólido, como enfriador (hielo seco). El monóxido de
carbono se utiliza como agente reductor en muchos
procesos metalúrgicos. El tetracloruro de carbono y el
disulfuro de carbono son disolventes industriales
importantes. El freón se utiliza en aparatos de
refrigeración. El carburo de calcio se emplea para
preparar acetileno; es útil para soldar y cortar
metales, así como para preparar otros compuestos Diamante
orgánicos. Otros carburos metálicos tienen usos importantes como refractarios y
como cortadores de metal.
El dióxido de carbono es un componente importante de la atmósfera y la principal
fuente de carbono que se incorpora a la materia viva. Por medio de la fotosíntesis,
los vegetales convierten el dióxido de carbono en compuestos orgánicos de
carbono, que posteriormente son consumidos por otros organismos.
El carbono amorfo se encuentra con distintos grados de pureza en el carbón de
leña, el carbón, el coque, el negro de carbono y el negro de humo.
El negro de humo, al que a veces se denomina de forma incorrecta negro de
carbono, se obtiene quemando hidrocarburos líquidos como el queroseno, con una
cantidad de aire insuficiente, produciendo una llama humeante. El humo u hollín
se recoge en una cámara separada. Durante mucho tiempo se utilizó el negro de
humo como pigmento negro en tintas y pinturas, pero ha sido sustituido por el
negro de carbono, que está compuesto por partículas más finas.
El negro de carbono, llamado también negro de gas, se obtiene por la combustión
incompleta del gas natural y se utiliza sobre todo como agente de relleno y de
refuerzo en el caucho o hule.

6. En 1985, los científicos volatilizaron el grafito para producir una forma estable de
molécula de carbono consistente en 60 átomos de carbono dispuestos en una
forma esférica desigual parecida a un balón de fútbol. La molécula recibió el
nombre de buckminsterfulereno ('pelota de Bucky' para acortar) en honor a R.
Buckminster Fuller, el inventor de la cúpula geodésica. La molécula podría ser
común en el polvo interestelar.
El carbón se encuentra en casi todas las regiones del mundo, pero en la
actualidad los únicos depósitos de importancia comercial están en Europa, Asia,
Australia, Suráfrica y América del Norte.
Cuando los expertos realizan estimaciones sobre la cantidad de carbón en el
mundo, distinguen entre reservas y recursos. Se consideran reservas los
depósitos de carbón que pueden ser explotados con la tecnología existente, es
decir, con los métodos y equipos actuales. Los recursos son una estimación de
todos los depósitos de carbón existentes en el mundo, independientemente de que
sean o no accesibles desde el punto de vista comercial. Las exploraciones
geológicas han permitido localizar los yacimientos de carbón más extensos del
mundo
El carbón se puede obtener de dos formas: en minas de cielo abierto o de tajo y
en minas subterráneas. Cuando se descubre una veta de carbón, se requiere
conocer tanto el volumen del yacimiento como la profundidad, ya que estos
factores determinan el hecho de que la explotación de la mina sea
económicamente rentable.
Una vez que se obtiene el carbón, se lava para quitarle el azufre 0(en las centrales
carboeléctricas puede utilizarse sin lavar), después se pulveriza en un molino y se
transporta en ferrocarril o en tuberías, suspendido en agua y posteriormente se
recupera por centrifugación.

7. La diversidad y abundancia de las reservas de carbón a nivel mundial, significan
que el carbón puede afrontar el desafío estratégico de contar con energía segura.,
Se pronostica que una vez las reservas económicas de petróleo y gas se hayan
agotado, habrá todavía muchas reservas de carbón ampliamente disponibles para
satisfacer las necesidades de energía del mundo. El carbón puede también
atender el desafío económico de producir energía para las industrias y hogares a
un costo razonable y con la debida atención al medio ambiente. Usos del Carbón
El carbón tiene muchos usos importantes, aunque los más significativos son la
generación eléctrica, la fabricación de acero y cemento y los procesos
industriales de calentamiento. En el mundo en desarrollo es también importante
el uso doméstico del carbón para calefacción y cocción.
El carbón es la mayor fuente de combustible usada para la generación de energía
eléctrica. Más de la mitad de la producción total de carbón a nivel mundial, provee
actualmente cerca del 40% de la electricidad producida mundialmente. Muchos
países son altamente dependientes del carbón para su electricidad;El carbón es
también indispensable para la producción de hierro y acero; casi el 70% de la
producción de acero proviene de hierro hecho en altos hornos, los cuales utilizan
carbón y coque.. La mayoría de las plantas de cemento del mundo son
alimentadas con carbón
El carbón se utiliza en la industria siderúrgica, como coque, la industria
metalúrgica, los sistemas de calefacción central, la producción de gas y otros
combustibles sintéticos y en las centrales carboeléctricas.
Los carbones bituminosos son coquizables, es decir, que mediante un proceso de
destilación se elimina la materia volátil del carbón, quedando un carbón de muy
buena calidad que se denomina coque y que es de gran utilidad en la industria
siderúrgica (producción de hierro y acero, este último es precisamente una
aleación de hierro y carbono) y metalúrgica.
Los carbones subituminosos, llamados de flama larga por la forma en que se
realiza la combustión, no se pueden transformar en coque y se utilizan en las
centrales carboeléctricas
Todos los tipos de carbón tienen alguna utilidad. La turba se utiliza desde hace
siglos como combustible para fuegos abiertos, y más recientemente se han
fabricado briquetas de turba y lignito para quemarlas en hornos. La siderurgia
emplea carbón metalúrgico o coque, un combustible destilado que es casi carbono
puro. El proceso de producción de coque proporciona muchos productos químicos
secundarios, como el alquitrán de hulla, que se emplean para fabricar otros
productos. El carbón también se utilizó desde principios del siglo XIX hasta la II
Guerra Mundial para producir combustibles gaseosos, o para fabricar productos
petroleros mediante licuefacción. La fabricación de combustibles gaseosos y otros
productos a partir del carbón disminuyó al crecer la disponibilidad del gas natural.
En la década de 1980, sin embargo, las naciones industrializadas volvieron a
interesarse por la gasificación y por nuevas tecnologías limpias de carbón. La
licuefacción del carbón cubre todas las necesidades de petróleo de Suráfrica.

8. Ciertos productos de la combustión del carbón pueden tener efectos perjudiciales
sobre el medio ambiente. Al quemar carbón se produce dióxido de carbono entre
otros compuestos. Muchos científicos creen que debido al uso extendido del
carbón y otros combustibles fósiles (como el petróleo) la cantidad de dióxido de
carbono en la atmósfera terrestre podría aumentar hasta el punto de provocar
cambios en el clima de la Tierra (véase Calentamiento global; Efecto invernadero).
Por otra parte, el azufre y el nitrógeno del carbón forman óxidos durante la
combustión que pueden contribuir a la formación de lluvia ácida.
Reservas de Carbón
Las reservas de carbón son las reservas de combustibles fósiles más
significativas del mundo
Como resultado del mejoramiento continuo en las tecnologías de carbón limpio, el
carbón se utilizará cada vez más eficientemente. Estas tecnologías permitirán
también que las plantas que generan energía con carbón cumplan con las
regulaciones ambientales a nivel mundial. El carbón puede quemarse y, se está
quemando, limpiamente.
Aplicaciones científicas
El isótopo del carbono más común es el carbono 12; en 1961 se eligió este isótopo
para sustituir al isótopo oxígeno 16 como medida patrón para las masas atómicas,
y se le asignó la masa atómica 12.
Los isótopos carbono 13 y carbono 14 se usan como trazadores (consultar
Trazador isotópico) en la investigación bioquímica. El carbono 14 se utiliza
también en la técnica llamada método del carbono 14, que permite estimar la
edad de los fósiles y otras materias orgánicas. Este isótopo es producido
continuamente en la atmósfera por los rayos cósmicos, y se incorpora a toda la
materia viva.
Como el carbono 14 se desintegra con un periodo de semidesintegración de 5.760
años, la proporción entre el carbono 14 y el carbono 12 en un espécimen dado,
proporciona una medida de su edad aproximada.
Configuración electrónica
El átomo de carbono constituye el elemento esencial de toda la química orgánica,
y debido a que las propiedades químicas de elementos y compuestos son
consecuencia de las características electrónicas de sus átomos y de sus
moléculas, es necesario considerar la configuración electrónica del átomo de
carbono para poder comprender su singular comportamiento químico.
Se trata del elemento de número atómico Z = 6. Por tal motivo su configuración
electrónica en el estado fundamental o no excitado es 1s2 2s2 2p2. La existencia

9. de cuatro electrones en la última capa sugiere la posibilidad bien de ganar otros
cuatro convirtiéndose en el ion C4- cuya configuración electrónica coincide con la
del gas noble Ne, bien de perderlos pasando a ion C4+ de configuración
electrónica idéntica a la del He.
En realidad una pérdida o ganancia de un número tan elevado de electrones
indica una dosis de energía elevada, y el átomo de carbono opta por compartir sus
cuatro electrones externos con otros átomos mediante enlaces covalentes. Esa
cuádruple posibilidad de enlace que presenta el átomo de carbono se denomina
tetravalencia.
La química de compuestos del carbono
El átomo de carbono, debido a su configuración electrónica, presenta una
importante capacidad de combinación. Los átomos de carbono pueden unirse
entre sí formando estructuras complejas y enlazarse a átomos o grupos de átomos
que confieren a las moléculas resultantes propiedades específicas. (Ver: Grupos
funcionales)
La enorme diversidad en los compuestos del carbono hace de su estudio químico
una importante área del conocimiento puro y aplicado de la ciencia actual.
Durante mucho tiempo la materia constitutiva de los seres vivos estuvo rodeada
de no pocas incógnitas. Frente a la materia mineral presentaba, entre otras, una
característica singular, su capacidad de combustión. Parecía como si los únicos
productos capaces de arder hubieran de proceder de la materia viviente.
En los albores de la química como ciencia se advirtió, además, que si bien la
materia procedente de organismos vivos podía degradarse en materia mineral por
combustión u otros procesos químicos, no era posible de ninguna manera llevar a
cabo en el laboratorio el proceso inverso.
Argumentos de este estilo llevaron a Berzelius, a comienzos del siglo XIX, a
sugerir la existencia de dos tipos de materia en la naturaleza, la materia orgánica o
materia propia de los seres vivos, y la materia inorgánica.
Para justificar las diferencias entre ambas se admitió que la materia orgánica
poseía una composición especial y que su formación era debida a la intervención
de una influencia singular o «fuerza vital» exclusiva de los seres vivos y cuya
manipulación no era posible en el laboratorio.
La crisis de este planteamiento, denominado vitalismo, llevó consigo el rápido
desarrollo de la química de la materia orgánica en los laboratorios, al margen de
esa supuesta «fuerza vital».
En la actualidad, superada ya la vieja clasificación de Berzelius, se denomina
química orgánica a la química de los derivados del carbono e incluye el estudio de
los compuestos en los que dicho elemento constituye una parte esencial, aunque
muchos de ellos no tengan relación alguna con la materia viviente.
HIDROCARBUROS: ASPECTOS ESTRUCTURALES

10. La geometría de sus moléculas.
Los hidrocarburos son los derivados del carbono más sencillos. Resultan de la
unión únicamente de átomos de carbono con átomos de hidrógeno y de átomos de
carbono entre sí formando cadenas que pueden ser abiertas o cerradas y cuyos
«eslabones» pueden estar unidos por enlaces simples o por enlaces múltiples.
Aquellos hidrocarburos que presentan únicamente enlaces simples reciben el
nombre de hidrocarburos saturados (alcanos).
El representante más sencillo de los hidrocarburos saturados es el metano CH4;
no obstante, el etano C2H6 da una mejor idea de las características de este tipo de
hidrocarburos.
La molécula de etano está compuesta por dos átomos de carbono y seis átomos
de hidrógeno que se unen entre sí mediante enlaces covalentes sencillos. Desde
un punto de vista puramente geométrico se puede representar la molécula de
etano mediante dos tetraedros contiguos y opuestos por uno de sus vértices, en
donde los dos átomos de carbono ocupan los centros de los respectivos
tetraedros, y los de hidrógeno los vértices libres.
Los hidrocarburos no saturados se caracterizan, desde el punto de vista de su
estructura molecular, por la presencia de enlaces dobles (alquenos) o triples
(alquinos). La molécula de eteno o etileno está formada por dos átomos de
carbono unidos por un enlace doble; mediante sus otros dos enlaces restantes
cada átomo de carbono se une a otros tantos átomos de hidrógeno.
Efectos del Carbono sobre la salud
El carbono elemental es de una toxicidad muy baja. Los datos presentados aquí
de peligros para la salud están basados en la exposición al negro de carbono, no
carbono elemental. La inhalación continuada de negro de carbón puede resultar
en daños temporales o permanentes a los pulmones y el corazón.
Se ha encontrado pneumoconiosis en trabajadores relacionados con la producción
de negro de carbón. También se ha dado parte de afecciones cutáneas tales como
inflamación de los folículos pilosos, y lesiones de la mucosa bucal debidos a la
exposición cutánea.
Carcinogenicidad: El negro de carbón ha sido incluido en la lista de la Agencia
Internacional de Investigación del Cáncer (AIIC) dentro del grupo 3 (agente no
clasificable con respecto a su carcinogenicidad en humanos).
IMPORTANCIA del CICLO DEL CARBONO: Es la sucesión de transformaciones
que sufre el carbono a lo largo del tiempo. Es un ciclo biogeoquímico de gran
IMPORTANCIA para la regulación del CLIMA de la Tierra, y en él se ven
implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida.
El ciclo comprende dos ciclos que se suceden a distintas velocidades:
- CICLO BIOLÓGICO: Comprende los intercambios de carbono (CO2) entre los
seres vivos y la atmósfera, es decir, por medio de la FOTOSÍNTESIS, proceso
mediante el cual el carbono queda retenido en las plantas y la respiración que lo
devuelve a la atmósfera. En este Ciclo las plantas absorben CO2, que junto con el
H2O, la CLOROFILA y la ENERGÍA LUMINOSA, forman COMPUESTOS de

11. CARBONO que quedan almacenados en la planta como el ALMIDÓN y eliminan
O2 a la atmósfera que será utilizado para la RESPIRACIÓN de animales y
vegetales. Al comer vegetales los animales absorben esos compuestos de
Carbono, ya que no pueden fabricar su propio alimento y lo metabolizan por el
proceso de la DIGESTIÓN. Cuando un ser vivo muere, recién actúan los
DESCOMPONEDORES (Hongos y Bacterias) que transforman la materia orgánica
en inorgánica, desprendiendo CO2. Este ciclo es relativamente rápido,
estimándose que la renovación del carbono atmosférico se produce cada 20 años.
- CICLO BIOGEOQUÍMICO: Regula la transferencia de carbono entre la atmósfera
y la litosfera (océanos y suelo). El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en
agua, formando ácido carbónico que ataca los silicatos que constituyen las rocas,
resultando iones bicarbonato. Estos iones disueltos en agua alcanzan el mar, son
asimilados por los animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan
en los sedimentos. El retorno a la atmósfera se produce en las erupciones
volcánicas tras la fusión de las rocas que lo contienen. Este último ciclo es de
larga duración, al verse implicados los mecanismos geológicos. Además, hay
ocasiones en las que la materia orgánica queda sepultada sin contacto con el
oxígeno que la descomponga, produciéndose así la fermentación que lo
transforma en carbón, petróleo y gas natural.
INFLUENCIA en los SERES VIVOS: El exceso de CO2 producido por el
HOMBRE, INFLUYE en el CLIMA, produciendo un CALENTAMIENTO GLOBAL.
En las zonas continentales más del 50% de la humedad del aire está ocasionada
por el agua bombeada por las raíces y transpirada por las hojas de la vegetación.
Cuando se talan los bosques o selvas de áreas extensas el clima se hace más
seco. Las plantas absorben CO2 de la atmósfera. En el proceso de fotosíntesis los
árboles, como todas las plantas, toman CO2 de la atmósfera y devuelven O2. En
el momento actual esta función tiene especial interés porque colabora a frenar los
efectos negativos del exceso de emisiones de CO2 de origen humano que están
provocando el EFECTO INVERNADERO. Los bosques son sumideros de CO2 o
también, los "pulmones" de la Tierra, por este papel que cumplen en el ciclo del
carbono

12. Estructura de Lewis:
La estructura de Lewis, también llamada diagrama de punto, modelo de Lewis o
representación de Lewis, es una representación gráfica que muestra los enlaces
entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan
existir.
Esta representación se usa para saber la cantidad de electrones de valencia de un
elemento que interactúan con otros o entre su misma especie, formando enlaces
ya sea simples, dobles, o triples y estos se encuentran íntimamente en relación

13. con los enlaces químicos entre las moléculas y su geometría molecular, y la
distancia que hay entre cada enlace formado.
Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una determinada
molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos que
se unen entre sí. En ocasiones, para representar cada enlace, se usan pares de
puntos en vez de líneas. Los electrones desapartados (los que no participan en los
enlaces) se representan mediante una línea o con un par de puntos, y se colocan
alrededor de los átomos a los que pertenece.
Las moléculas más simples, entre las cuales se encuentran las moléculas
orgánicas, deben presentar un átomo central, en algunos casos el átomo central
es el carbono debido a su baja electronegatividad, luego éste queda rodeado por
los demás átomos de las otras moléculas. En moléculas compuestas por varios
átomos de un mismo elemento y un átomo de otro elemento distinto, éste ultimo
se utiliza como el átomo central, lo cual se representa en este diagrama con 4
átomos de hidrógeno y uno de silicio. El hidrógeno también es un elemento
exceptuante, puesto que no debe ir como átomo central.
reacción de átomos de hidrogeno y silicio en modelo de Lewis
En algunos casos es difícil determinar el átomo central, en general cuando todos
los átomos de los elementos del compuesto aparecen más de una vez.
El número total de electrones representados en un diagrama de Lewis es igual a la
suma de los electrones de valencia de cada átomo.
La valencia que tomas como referencia y que representarás en el diagrama es la
cantidad de electrones que se encuentran en el ultimo nivel de energía de cada
elemento al hacer su configuración electrónica.
Cuando los electrones de valencia han sido determinados, deben ubicarse en el
modelo a estructurar.
Una vez que todos los pares solitarios han sido ubicados, los átomos,
especialmente los centrales, pueden no tener un octeto de electrones. Los átomos
entre sí deben quedar unidos por enlaces; un par de electrones forma un enlace
entre los dos átomos. Así como el par del enlace es compartido entre los dos
átomos, el átomo que originalmente tenía el par solitario sigue teniendo un octeto;
y el otro átomo ahora tiene dos electrones más en su última capa.

14. Fuera de los compuestos orgánicos, solo un porcentaje menor de los compuestos
tiene un octeto de electrones en su última capa. Compuestos con más de ocho
electrones en la representación de la estructura de Lewis de la última capa del
átomo, son llamados hipervalentes, y son comunes en los elementos de los
grupos 15 al 18, tales como el fósforo, azufre, yodo y xenón.
Cuando se escribe la estructura de Lewis de un ion, la estructura entera es
ubicada entre corchetes, y la carga se escribe como un exponente en el rincón
derecho superior, fuera de los corchetes.
La regla del octeto, establece que los átomos se enlazan unos a otros en el
intento de completar su capa de valencia (ultima capa de la electrosfera). La
denominación “regla del octeto” surgió en razón de la cantidad establecida de
electrones para la estabilidad de un elemento, o sea, el átomo queda estable
cuando presenta en su capa de valencia 8 electrones. Para alcanzar tal estabilidad
sugerida por la regla del octeto, cada elemento precisa ganar o perder (compartir)
electrones en los enlaces químicos, de esa forma ellos adquieren ocho electrones
en la capa de valencia. Veamos que los átomos de oxígeno se enlazan para
alcanzar la estabilidad sugerida por la regla del octeto. La justificativa para esta
regla es que las moléculas o iones, tienden a ser más estables cuando la capa de
electrones externa de cada uno de sus átomos está llena con ocho electrones
(configuración de un gas noble). Es por ello que los elementos tienden siempre a
formar enlaces en la búsqueda de tal estabilidad.
Los átomos son más estables cuando consiguen ocho electrones en la capa de su
estado de óxido, sean pares solitarios o compartidos mediante enlaces covalentes.
Considerando que cada enlace covalente simple aporta dos electrones a cada
átomo de la unión, al dibujar un diagrama o estructura de Lewis, hay que evitar
asignar más de ocho electrones a cada átomo.
Sin embargo, hay algunas excepciones. Por ejemplo, el hidrógeno tiene un sólo
orbital en su capa de valencia, la cual puede aceptar como máximo dos
electrones; por eso, solo puede compartir su orbital con sólo un átomo formando
un sólo enlace. Por otra parte, los átomos no metálicos a partir del tercer período
pueden formar "octetos expandidos" es decir, pueden contener más que ocho
orbitales en su capa de valencia, por lo general colocando los orbitales extra en
subniveles. algunos atomos chocan provocando la variacion de sustancias puras e
impuras
La fórmula del ion de nitrito es NO2-
Paso uno: Escoger el átomo central. Existe sólo un átomo de nitrógeno, y
es el átomo con menos electronegatividad, por lo que éste se convertirá en
nuestro átomo central.
Paso dos: Contar los electrones de valencia. El nitrógeno posee 5
electrones de valencia; cada oxígeno posee 6, para un total de (6 x 2) + 5 =

15. 17. El ion posee una carga de -1, lo que nos indica un electrón extra, por lo
que el número total de electrones es de 18.
Paso tres: Ubicar los pares iónicos. Cada oxígeno debe ser enlazado al
nitrógeno, que usa cuatro electrones, dos en cada enlace. Los 14
electrones restantes deben ser ubicados inicialmente como 7 pares
solitarios. Cada oxígeno debe tomar un máximo de 3 pares solitarios,
dándole a cada oxígeno 8 electrones, incluyendo el par del enlace. El
séptimo par solitario debe ser ubicado en el átomo de nitrógeno.
Paso cuatro: Cumplir la regla del octeto. Ambos átomos de oxígeno
poseen 8 electrones asignados a ellos. El átomo de nitrógeno posee sólo 6
electrones asignados. Uno de los pares solitarios de uno de los oxígenos
debe formar un doble enlace, y ambos átomos se unirán por un doble
enlace. Por lo tanto, debemos tener una estructura de resonancia.
Paso cinco: Dibujar la estructura. Las dos estructuras de Lewis deben
ser dibujadas con un átomo de oxígeno doblemente enlazado con el átomo
de nitrógeno. El segundo átomo de oxígeno en cada estructura estará
enlazado de manera simple con el átomo de nitrógeno. Ponga los corchetes
alrededor de cada estructura, y escriba la carga ( - ) en el rincón superior
derecho afuera de los corchetes. Dibuje una flecha doble entre las dos
formas de resonancia.
MODELO ATOMICO DE BOHR
La estructura electrónica de un átomo describe las energías y la disposición de los
electrones alrededor del átomo. Gran parte de lo que se conoce acerca de la
estructura electrónica de los átomos se averiguó observando la interacción de la
radiación electromagnética con la materia.
Sabemos que el espectro de un elemento químico es característico de éste y que
del análisis espectroscópico de una muestra puede deducirse su composición.
El origen de los espectros era desconocido hasta que la teoría atómica asoció la
emisión de radiación por parte de los átomos con el comportamiento de los
electrones, en concreto con la distancia a la que éstos se encuentran del núcleo.
El físico danés Niels Bohr ( Premio Nobel de Física 1922), propuso un nuevo
modelo atómico que se basa en tres postulados:

16. Primer Postulado:
Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias sin emitir
energía
Segundo Postulado:
Los electrones solo pueden girar alrededor del núcleo en aquellas órbitas para las
cuales el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2p.
siendo "h" la constante de Planck, m la masa del electrón, v su velocidad, r el radio
de la órbita y n un número entero (n=1, 2, 3, ...) llamado número cuántico principal,
que vale 1 para la primera órbita, 2 para la segunda, etc.
Tercer postulado:
Cuando un electrón pasa de una órbita externa a una más interna, la diferencia de
energía entre ambas órbitas se emite en forma de radiación electromagnética.
Mientras el electrón se mueve en cualquiera de esas órbitas no radia energía, sólo
lo hace cuando cambia de órbita. Si pasa de una órbita externa (de mayor
energía) a otra más interna (de menor energía) emite energía, y la absorbe
cuando pasa de una órbita interna a otra más externa. Por tanto, la energía
absorbida o emitida será:
En resumen podemos decir que los electrones se disponen en diversas órbitas
circulares que determinan diferentes niveles de energía.

17. Bohr describió el átomo de hidrógeno con
un protón en el núcleo, y girando a su
alrededor un electrón.
En éste modelo los electrones giran en
órbitas circulares alrededor del núcleo;
ocupando la órbita de menor energía
posible, o sea la órbita más cercana posible
al núcleo.
Cada órbita se corresponde con un nivel energético que recibe el nombre de
número cuántico principal, se representa con la letra " n " y toma valores desde 1
hasta 7 .
La teoría de Bohr predice los radios de las órbitas permitidas en un átomo de
hidrógeno.
rn=n2a0, dónde n= 1, 2, 3, ... y a0=0.53 Å (53 pm)
La teoría también nos permite calcular las velocidades del electrón en estas
órbitas, y la energía. Por convenio, cuando el electrón está separado del núcleo se
dice que está en el cero de energía. Cuando un electrón libre es atraído por el
núcleo y confinado en una órbita n, la energía del electrón se hace negativa, y su
valor desciende a
RH es una constante que depende de la masa y la carga del electrón y cuyo valor
es 2.179 · 10-18 J.
Normalmente el electrón en un átomo de hidrógeno se encuentra en la órbita más
próxima al núcleo (n=1). Esta es la energía permitida más baja, o el estado
fundamental. Cuando el electrón adquiere un cuanto de energía pasa a un nivel
más alto (n=2,3, ...) se dice entonces que el átomo se encuentra en un estado
excitado. En este estado excitado el átomo no es estable y cuando el electrón
regresa a un estado más bajo de energía emite una cantidad determinada de
energía, que es la diferencia de energía entre los dos niveles.

18. La energía de un fotón, bien sea absorbido o emitido, se calcula de acuerdo con la
Representación de las órbitas n distancia
1 0,53 Å
2 2,12 Å
3 4,76 Å
4 8,46 Å
5 13,22 Å
6 19,05 Å
7 25,93 Å