1
00:00:00,560 --> 00:00:06,540
Buenos días, voy a empezar una nueva unidad que sería la unidad de química del carbono.

2
00:00:08,359 --> 00:00:14,300
Corresponde con lo que tenéis en la unidad 3 de vuestro libro, ya sabéis que dejamos para el final la parte de química,

3
00:00:14,900 --> 00:00:17,300
entonces está en el libro número 1.

4
00:00:18,480 --> 00:00:26,739
Bueno, la química del carbono es una parte muy importante de la química porque el carbono forma muchísimos tipos de compuestos

5
00:00:26,739 --> 00:00:35,200
y no son los que formen muchos tipos de compuestos, sino que además muchos de ellos son los responsables de la vida,

6
00:00:35,200 --> 00:00:42,359
es decir, son los que están en los seres vivos. Por eso inicialmente la química del carbono también se la llamó química orgánica,

7
00:00:42,859 --> 00:00:46,240
se pensaba que solo estaba en los seres orgánicos, los seres que tienen vida.

8
00:00:47,579 --> 00:00:54,039
Posteriormente los químicos se dieron cuenta de que muchas de estas moléculas también se podían sintetizar,

9
00:00:54,039 --> 00:01:01,960
pero inicialmente se pensaba que solamente se podían crear moléculas de la química del carbono o de la química orgánica por un ser vivo.

10
00:01:03,060 --> 00:01:13,140
Por ejemplo, la urea, que es una sustancia que se crea en el ser vivo y que está dentro de los desechos del ser vivo,

11
00:01:13,799 --> 00:01:19,959
fue la primera sustancia, el primer compuesto químico de la química orgánica que se sintetizó en un laboratorio.

12
00:01:19,959 --> 00:01:41,260
A partir de ahí se abrió la puerta a sintetizar muchos otros tipos de compuestos. De hecho, ahora, por ejemplo, toda la industria de los plásticos, depende de la química del carbono, toda la industria de los hidrocarburos, todo lo que son combustibles basados en fósiles, como es el petróleo, está basado, y todos los derivados que hay del petróleo se basan en la química del carbono.

13
00:01:41,260 --> 00:02:01,500
Todos los compuestos volátiles y aromáticos, como es la acetona, bueno, hay toda una industria y tiene una utilidad importantísima para el ser humano, pero aparte es que cuando vamos a la bioquímica y cuando estudiamos cómo reacciona nuestro cuerpo en las reacciones que mantienen las células vivas,

14
00:02:01,500 --> 00:02:12,599
cómo se defiende de un virus, ahora que algo que estará tan, digamos, en el candelero, pues todo esto que es la bioquímica, que es, digamos, el punto donde la química y la biología confluyen,

15
00:02:13,199 --> 00:02:21,180
depende totalmente de cómo es la química del carbono. Bueno, no suelto más rollo con esta introducción. Simplemente comentaros y recordaros que el carbono,

16
00:02:21,180 --> 00:02:28,500
que es, digamos, el elemento estrella de esta química, está en el grupo 14, ¿vale?

17
00:02:29,139 --> 00:02:35,099
Y dentro del grupo 14, os recuerdo que esto significa que en la capa de valencia tiene 4 electrones.

18
00:02:36,139 --> 00:02:39,379
¿Qué implica que tenga 4 electrones en la capa de valencia?

19
00:02:40,000 --> 00:02:46,159
Pues que su valencia, su numerosidad típico va a ser el 4, ¿de acuerdo?

20
00:02:46,159 --> 00:03:02,879
¿De acuerdo? Fijaros que es muy ambivalente porque quiere tener 8 o la capa anterior completa, entonces puede ganar 4, puede perder 4, por eso el número de oxidación puede ser más 4, puede ser menos 4 y hay veces que funcionará teniendo los enlaces de distintas formas.

21
00:03:02,879 --> 00:03:24,620
Vamos a ver cómo puede compartir un par de electrones, dos pares, tres pares, entonces, digamos, puede formar enlaces simples, enlaces dobles, acordaros, hasta ahora habíamos visto un enlace doble en el oxígeno, en la molécula de oxígeno tenía un enlace doble, pero el oxígeno tiene valencia 2, ¿vale? Pues el carbono puede formar enlaces simples, enlaces dobles y enlaces triples.

22
00:03:24,620 --> 00:03:41,819
De todas formas, para todo lo que vamos a ver en esta unidad sobre los distintos compuestos del carbono, vamos a identificar el carbono con valencia 4 y eso es más o menos de cara a nuestro concepto de valencia, es decir, que tiene como cuatro brazos para unirse a otros elementos.

23
00:03:41,819 --> 00:03:52,979
Por ejemplo, si lo unimos al hidrógeno, que tiene valencia 1, os recuerdo que el hidrógeno es como si tuviera un brazo, pues nos quedaría algo de este tipo.

24
00:03:53,639 --> 00:04:03,740
Un carbono unido a cuatro hidrógenos. Esto es lo que conocemos hasta ahora como CH4, que es el metano.

25
00:04:04,539 --> 00:04:10,719
Ya veremos más adelante a qué tipo de compuestos del carbono corresponde el metano.

26
00:04:11,819 --> 00:04:30,779
Entonces hemos dicho que un carbono puede tener enlaces simples, como estos que vemos aquí en el metano, puede tener enlaces dobles, ¿vale? Entonces si tiene enlaces dobles, aquí ya hemos gastado dos de los cuatro enlaces que tiene, nos quedan otros dos disponibles para cada uno de los carbonos, que en principio vamos a combinarlos con hidrógenos.

27
00:04:30,779 --> 00:04:34,220
Todos los que son hidrógenos y carbonos son los que conocemos como hidrocarburos.

28
00:04:35,639 --> 00:04:39,600
Aquí tenemos otro compuesto en el que el carbono tiene un enlace doble.

29
00:04:39,740 --> 00:04:45,980
Y por último, si tuviéramos un enlace triple, veis que ya he gastado tres de los posibles enlaces que tiene,

30
00:04:46,639 --> 00:04:51,620
nos quedaría uno disponible a cada lado y sería un compuesto de este tipo.

31
00:04:51,620 --> 00:05:07,480
En esta primera parte, en esta instrucción, sabes que el carbono puede tener enlaces simples, dobles y triples.

32
00:05:10,810 --> 00:05:12,389
Más cosas interesantes del carbono.

33
00:05:14,610 --> 00:05:23,430
Ya fijaros que el hecho de poder tener tres tipos de enlace hace que haya muchísimos compuestos en los que el carbono toma parte.

34
00:05:23,430 --> 00:05:32,310
Pero además es que el carbono puede formar cadenas. Con este tipo de enlaces que tiene puede formar cadenas.

35
00:05:32,410 --> 00:05:39,730
Y estas cadenas pueden ser de tres tipos. Las cadenas de carbono vamos a llamar cadenas carbonadas.

36
00:05:46,029 --> 00:05:54,529
Estas cadenas pueden ser lineales o abiertas. Este es el primer tipo de cadenas que podemos encontrar en el carbono.

37
00:05:54,529 --> 00:05:58,610
Cuando son lineales o abiertas, van a ser del tipo de lo que os voy a dibujar aquí.

38
00:06:01,269 --> 00:06:07,790
Por supuesto, cada carbono, como tiene tres, y esto lo completaríamos con hidrógenos,

39
00:06:08,029 --> 00:06:16,829
eso sería un elemento, perdón, un compuesto con una cadena lineal o abierta.

40
00:06:17,750 --> 00:06:24,660
Bien, otro tipo de cadenas que puede formar el carbono, vamos allá,

41
00:06:24,660 --> 00:06:40,069
Bueno, serían cíclicas o cerradas. Cuando son cíclicas, pues lo que van a formar es una imagen de un, como si fuera un polígono, ¿vale?

42
00:06:40,110 --> 00:06:45,490
Puede ser el más sencillo, para tener un polígono necesitamos al menos tres lados, con dos lados no podemos hacer un polígono.

43
00:06:46,290 --> 00:06:50,050
Entonces, el más sencillo sería un triángulo, ¿vale? Sería algo de este tipo.

44
00:06:50,930 --> 00:06:55,629
Cada uno tiene dos enlaces, pues nos quedaría para otros dos en cada uno de ellos, ¿vale?

45
00:06:55,629 --> 00:07:01,189
Y en estos podemos, igual que antes, añadir más hidrógenos, ¿vale?

46
00:07:01,189 --> 00:07:07,699
Poder formar estructura de pentágono, por ejemplo, ¿vale?

47
00:07:07,699 --> 00:07:10,279
Puede ser diferentes tipos de polígonos, ¿vale?

48
00:07:10,660 --> 00:07:14,600
Aquí igualmente tendríamos que completarlo con más hidrógenos.

49
00:07:14,860 --> 00:07:17,699
No voy a dibujarlos ahora todos ellos, ¿de acuerdo?

50
00:07:17,740 --> 00:07:19,759
Estos serían estructuras cíclicas o cerradas.

51
00:07:19,759 --> 00:07:23,800
Y pueden tener ramificaciones, con ramificaciones.

52
00:07:23,800 --> 00:08:01,379
Y con ramificaciones podemos tener cadenas de este tipo. Por aquí seguir carbonos hacia abajo o por aquí seguir hacia arriba y tenemos distintas ramas. Por supuesto, cada uno los habría que completar hasta tener cuatro enlaces y si son con el hidrógeno, pues los completaríamos añadiendo hidrógenos, que igualmente que antes no lo voy a completar aquí.

53
00:08:01,379 --> 00:08:19,600
Vale, hasta ahora hemos visto el carbono uniéndose al hidrógeno, pero el carbono en la química orgánica o en la química del carbono se puede unir a muchos elementos, pero lo más típico van a ser el hidrógeno, que hemos visto ya cómo se unía, el nitrógeno y el oxígeno.

54
00:08:19,600 --> 00:08:26,439
Os recuerdo, el hidrógeno tenía valencia 1, el nitrógeno tiene valencia 3 y el oxígeno valencia 2.

55
00:08:28,550 --> 00:08:35,850
Con el hidrógeno, pues ya hemos visto antes claramente, si el carbono tiene 4 enlaces, pues va a formar algo de este tipo.

56
00:08:37,809 --> 00:08:43,330
Con el nitrógeno, pues va a formar cadenas de este tipo.

57
00:08:43,429 --> 00:08:46,590
Imaginaos, puede ser con hidrógeno y con nitrógeno, con ambos.

58
00:08:47,629 --> 00:08:49,049
Imaginaos que tengamos algo así.

59
00:08:49,049 --> 00:08:56,850
Esto sería una molécula típica en la que entra en juego el nitrógeno, ¿de acuerdo?

60
00:08:57,090 --> 00:09:07,139
Y con el oxígeno puede estar o bien en mitad de una cadena, por ejemplo algo de este tipo, ¿vale?

61
00:09:07,139 --> 00:09:13,240
Como el oxígeno tiene dos, pues sería una estructura más o menos así.

62
00:09:13,360 --> 00:09:16,559
Aquí podemos completar con hidrógenos o puede ser algo así también.

63
00:09:17,779 --> 00:09:19,820
El oxígeno aquí y aquí un hidrógeno.

64
00:09:19,820 --> 00:09:23,139
Tenemos distintas opciones

65
00:09:23,139 --> 00:09:27,720
Puede haber incluso que el oxígeno utilice dos enlaces con el carbono

66
00:09:27,720 --> 00:09:29,620
Y quede el otro para un hidrógeno

67
00:09:29,620 --> 00:09:35,519
Bueno, hay distintas opciones de cadenas de este tipo

68
00:09:35,519 --> 00:09:39,419
O, fijaros, todavía más oxígeno así

69
00:09:39,419 --> 00:09:40,639
Esto sería un ácido

70
00:09:40,639 --> 00:09:45,299
Tenemos distintos tipos de cadenas que puede ir formando el carbono

71
00:09:45,299 --> 00:09:49,299
Esto nos daría una idea un poco de la estructura de la molécula

72
00:09:51,259 --> 00:09:57,220
Más cosas interesantes que podemos ver en esta primera lección sobre la química del carbono.

73
00:09:57,620 --> 00:09:59,559
Pues lo que son los halótropos.

74
00:09:59,960 --> 00:10:13,500
Los halótropos son sustancias que están todas hechas con el mismo elemento, en este caso con un único elemento,

75
00:10:13,600 --> 00:10:21,840
en este caso vamos a considerar el carbono, un único elemento, por ejemplo el carbono,

76
00:10:21,840 --> 00:10:26,940
pero con distinta forma, o en la que se encuentran ordenados de forma diferente.

77
00:10:27,480 --> 00:10:35,490
En cada compuesto el orden es diferente.

78
00:10:42,279 --> 00:10:44,159
Así tenemos, por ejemplo, el diamante.

79
00:10:45,940 --> 00:10:51,299
El diamante tiene una estructura como de red, con varios tetraedros unidos entre ellos,

80
00:10:52,500 --> 00:10:59,039
donde forma una estructura que es muy dura, por eso el diamante es uno de los compuestos más duros que hay.

81
00:10:59,340 --> 00:11:00,000
Es un cristal.

82
00:11:00,000 --> 00:11:20,360
El grafito también es carbono puro. El grafito es lo que tenéis en la mina de los lápices. Y el grafito tiene estructuras hexagonales como en capas. Entonces las uniones entre cada hexágono son muy duras, pero entre una capa y la otra las uniones son muy blandas.

83
00:11:20,360 --> 00:11:38,679
Entonces estas uniones que hay entre una capa y otra que son muy blandas, por eso hace que cuando tú, digamos, frotas la mina de lápiz contra un papel, pues deja una marca porque una de las capas se está separando y queda, digamos, depositada y pegada al papel por uniones electrostáticas.

84
00:11:38,679 --> 00:11:44,620
Fijaros que tanto el diamante como el grafito están hechos de carbono puro y duro

85
00:11:44,620 --> 00:11:50,740
El carbono, sabéis que en inglés es carbon, mientras que en inglés el carbón es coal

86
00:11:50,740 --> 00:11:55,679
Pero la estructura del carbón es más tipo un grafito

87
00:11:55,679 --> 00:11:59,679
El grafito de hecho es un tipo de carbón, por eso carbono, carbon

88
00:11:59,679 --> 00:12:05,960
Y hay otras formas descubiertas más recientemente como es por ejemplo el fullereno

89
00:12:05,960 --> 00:12:32,840
El bullereno tiene forma como de balón de fútbol, ¿vale? Se llama así por el apellido del químico que lo descubrió. Hay nanotubos de carbono, hay el carbino, ¿vale? Son compuestos que tienen mucho interés industrialmente hablando porque son compuestos muy ligeros, es decir, que pesan muy poco y son muy muy resistentes.

90
00:12:32,840 --> 00:12:45,139
Entonces, por ejemplo, el grafeno abre todo un campo de aplicaciones en la industria de materiales nuevos que tienen que ser muy resistentes pero que pesen muy poquito.

91
00:12:45,639 --> 00:12:53,200
Pensad, por ejemplo, toda la aeronáutica, además para reducir consumos, que sea más eficiente.

92
00:12:54,200 --> 00:13:01,240
Los nanotubos de carbono, por ejemplo, cada vez se utilizan más y se piensan en utilizarlos, por ejemplo, en medicina.

93
00:13:02,840 --> 00:13:17,779
Hay moléculas tipo el fuyereno, se puede utilizar también en medicina para transportar, por ejemplo, hay algunos estudios sobre utilizar moléculas de este tipo para que transporten moléculas de colesterol que se acumulan en las arterias y poder limpiar las arterias que empiezan a estar.

94
00:13:18,539 --> 00:13:23,820
Bueno, hay muchos estudios y muchas investigaciones donde todo esto se lleva a la práctica.

95
00:13:23,820 --> 00:13:30,200
a ver, porque tengáis una imagen un poco más clara

96
00:13:30,200 --> 00:13:34,759
de una molécula, por ejemplo, de cómo es la estructura

97
00:13:34,759 --> 00:13:38,500
cristalina del diamante y del grafito, aquí lo tenéis directamente

98
00:13:38,500 --> 00:13:42,539
en la web, veis como la estructura del diamante

99
00:13:42,539 --> 00:13:46,659
es puramente, hay un montón de uniones entre ellos, es como una red

100
00:13:46,659 --> 00:13:50,580
de uniones en tres dimensiones, por eso el diamante es tan duro

101
00:13:51,240 --> 00:13:56,440
Sin embargo, el grafito, si veis aquí abajo en esta otra imagen, veis claramente cómo están las distintas capas.

102
00:13:58,480 --> 00:14:04,759
Y por eso se puede, digamos, desprender tan fácilmente.

103
00:14:06,659 --> 00:14:10,139
Luego tenemos, por ejemplo, la imagen del fullereno.

104
00:14:10,679 --> 00:14:12,240
A ver si quiere cargar la página esta.

105
00:14:12,460 --> 00:14:13,059
Sí, aquí está.

106
00:14:13,860 --> 00:14:16,299
Veis que son pentágonos y hexágonos.

107
00:14:16,299 --> 00:14:21,659
Es justamente la misma estructura que tiene un balón de fútbol de cuero que ha estado cosido, ¿vale?

108
00:14:21,659 --> 00:14:30,639
Los tradicionales ahora los hacen con más formas, pero fijaros que en la naturaleza ya, de forma natural, existe este tipo de molécula.

109
00:14:30,639 --> 00:14:40,139
El fuyereno, este que es el más típico, es el del carbono con 60 átomos. Esta molécula lleva 60 átomos de carbono.

110
00:14:40,139 --> 00:14:53,240
Bueno, Richard Backmister Fuller fue un arquitecto que utilizó esta estructura ya en algunas de sus, digamos, de sus edificios o de sus estructuras que diseñó.

111
00:14:53,240 --> 00:15:12,480
Por último, en esta primera parte de introducción, porque ya lo siguiente que pasaremos es a la formulación, me gustaría comentaros que hay distintos tipos de formas de escribir las fórmulas en química orgánica o en química del carbono.

112
00:15:12,480 --> 00:15:30,139
Lo primero que tenemos es la forma molecular. Por ejemplo, si escribimos un C4H10, aquí estamos dando información de que tenemos 4 átomos de carbono y 10 átomos de hidrógeno.

113
00:15:30,139 --> 00:15:50,139
¿Vale? Podemos escribirlo de forma desarrollada. Lo que hacemos de forma desarrollada, lo que estamos haciendo es dibujar los cuatro átomos de carbono, que en este caso ya os digo que es el que tiene enlaces simples todos, y añadimos los hidrógenos.

114
00:15:50,139 --> 00:16:02,559
¿Vale? Fijaros que es lo mismo, pero aquí ya tenemos una idea de cómo es estructuralmente hablando la molécula, ¿vale? Tenemos una idea más clara.

115
00:16:05,779 --> 00:16:16,460
Aunque tengamos una idea clara, sí os adelanto ya que existen, para una misma fórmula molecular pueden existir distintas formas desarrolladas, ¿vale?

116
00:16:16,460 --> 00:16:22,779
Cuando para una fórmula molecular hay distintas, más de una, ¿vale?

117
00:16:22,820 --> 00:16:27,600
Esos se llaman isómeros, ¿vale? Esos son isómeros.

118
00:16:27,700 --> 00:16:31,600
Cuando tenemos distintas formas desarrolladas de una misma forma molecular.

119
00:16:32,899 --> 00:16:37,899
Y finalmente podemos usar una también que es, bueno, hay más que veréis más adelante en cursos superiores,

120
00:16:38,559 --> 00:16:40,779
pero en este momento lo que vamos a ver este año es la semidesarrollada.

121
00:16:41,200 --> 00:16:45,659
La semidesarrollada, para no tener que estar dibujando tantas líneas,

122
00:16:45,659 --> 00:16:58,580
Lo que hacemos, todo este bloque de aquí sería un C con tres hidrógenos, sería un CH3, este bloque aquí sería CH2, CH2 y nuevamente CH3, ¿vale?

123
00:17:00,500 --> 00:17:12,079
Esta va a ser una de las que vamos a usar más típicamente cuando hagamos, digamos, escribamos las ecuaciones con formulación, sobre todo para diferenciar los distintos isómeros, ¿de acuerdo?

124
00:17:12,079 --> 00:17:30,359
Y bueno, pues esto es en principio lo que os quiero contar en este primer vídeo. Continuaremos más adelante con la parte de formulación en un segundo vídeo, ¿de acuerdo? Pues nada, esto es todo por ahora. Hasta pronto. Os veo en el siguiente vídeo.