Enlaces del carbono
El carbono forma enlaces consigo mismo, lo que se conoce como enlaces carbono-carbono, ya que el carbono es tetravalente, lo que le hace tener la posibilidad de formar enlaces con otros átomos de carbono y otros elementos, como por ejemplo el hidrógeno en el caso de los hidrocarburos. Precisamente por la gran facilidad que posee el carbono de enlazarse entre sí formando cadenas, existen tantos tipos diferentes de hidrocarburos.
Los enlaces carbono-carbono, son enlaces de tipo covalente, que tienen lugar entre dos átomos de carbono. Existen enlaces simples, que generalmente son los más comunes, pues se encuentra formado por dos electrones, siendo cada uno de uno de los átomos que participan en el enlace. Los enlaces simples son de tipo sigma (enlace σ), siendo este el más fuerte de los enlaces covalentes, y se encuentran formados por un orbital híbrido de los átomos de carbono del enlace.
Los átomos de carbono al enlazarse también pueden formar enlaces dobles (alquenos), formados por orbitales híbridos sp^2 y dos p, en cambio los enlaces triples (alquinos), formados por un orbital híbrido sp y dos p de cada uno de los átomos.
Como ya se ha mencionado, el carbono posee la característica de poder formar cadenas largas y bastante estables, dicha característica o propiedad recibe el nombre de concatenación.
La concatenación y la fuerza característica de los enlaces tipo carbono-carbono, hacen posible la formación de un gran número de moléculas, muchísimas de ellas esenciales para la vida, dando a este tipo de enlaces gran importancia, así como al carbono en general, tema de estudio en la química orgánica, que es rama de la química dedicada al estudio del carbono y sus combinaciones.
Las cadenas de enlaces C-C, forman verdaderos esqueletos carbonados, a menudo con ramificaciones. En dichas ramificaciones podemos diferenciar distintos tipos de carbono, dependiendo del número de carbonos que estén enlazados, es decir, dependiendo de cuantos carbonos tenga como vecinos un átomo de carbono.
- Carbono primario: tiene un átomo de carbono como vecino.
- Carbono secundario: el carbono tiene dos átomos de carbono como vecino.
- Carbono terciario: el carbono tiene tres átomos de carbono como vecinos.
- Carbono cuaternario: el carbono posee cuatro átomos de carbono como vecinos.
Las reacciones orgánicas de formación de los enlaces carbono- carbono, son reacciones donde se producen nuevos enlaces del mismo tipo, es decir, carbono –carbono, de muchísima importancia en la industria, en la fabricación de, entre otras cosas, los plásticos.
Existen muchas reacciones que producen enlaces carbono-carbono, como por ejemplo la adición de un reactivo de Grignard a un grupo carbonilo ( átomo de carbono con doble enlace a un átomo de oxígeno). Los reactivos de Grignard son compuestos de tipo organometálicos siendo quizás los reactivos de mayor importancia dentro de la química orgánica gracias a su rapidez de reacción.
Los enlaces del carbono con el hidrógeno (C-H), también son enlaces de tipo covalente, siendo éstos sumamente abundantes entre los compuestos orgánicos. Estos enlaces junto a los enlaces C-C, forman los conocidos hidrocarburos, dividiéndose éstos en alcanos, alquenos, alquinos e hidrocarburos aromáticos.
De la misma manera, el carbono forma enlaces con muchos elementos de la tabla periódica como los alcalinos y alcalinotérreos (menos el francio, bario y radio), también forma enlaces con la mayoría de los metales y muchos de los elementos de transición e incluso algunas tierras raras.