Página 98 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato

Análisis: Se pide ilustrar la catenación del carbono mostrando tres tipos de esqueletos.

1. Cadenas lineales. Ejemplo: pentano. Dibuja 5 carbonos en línea con enlaces simples y completa hidrógenos hasta valencia 4.
   Esqueleto: CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃.
   Fórmula general alcanos: $$\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}$$.
2. Cadenas ramificadas. Ejemplo: 2-metilpropano (isobutano). Dibuja un carbono central unido a tres CH₃ (forma de trébol) y completa hidrógenos.
   Esqueleto: (CH₃)–C(CH₃)–CH₃.
3. Cadenas cíclicas. Ejemplo: ciclohexano. Dibuja un anillo de 6 carbonos (hexágono) con enlaces simples y completa hidrógenos.
   Fórmula general cicloalcanos: $$\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}$$.

Conclusión: Los tres dibujos evidencian la catenación del C en formas lineales, ramificadas y cíclicas.

Análisis: Se solicita la relevancia de la catenación y de la multiplicidad de enlace del carbono.

1. El C es tetravalente y forma enlaces C–C fuertes y direccionales (sp³, sp², sp), lo que permite cadenas largas, ramificaciones y anillos.
2. Los enlaces simples, dobles y triples aportan variedad estructural y de reactividad (alcanos, alquenos, alquinos), base para millones de compuestos con propiedades distintas.
3. Este esqueleto estable permite incorporar grupos funcionales y originar biomoléculas (proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos) y materiales (plásticos, fibras, fármacos).

Conclusión: Sin catenación y enlaces múltiples del C, no existiría la enorme diversidad de compuestos orgánicos ni la química de la vida.

Análisis: Se pregunta por catenación en otros elementos.

1. Sí. Varios elementos pueden unirse consigo mismos, aunque con menor alcance que el C.
2. Ejemplos: Silicio (Si) y germanio (Ge) del grupo 14; azufre (S, anillos S₈); fósforo (P, redes) y, en menor medida, boro (B).
3. La catenación de Si/Ge es menos extensa por la menor energía del enlace M–M y su mayor reactividad.

Conclusión: Existen elementos catenantes, pero ninguno iguala al carbono en estabilidad, longitud y variedad de cadenas.

Análisis: Pregunta prospectiva sobre un universo con catenación universal.

1. Habría una enorme diversidad de materiales y polímeros de casi todos los elementos.
2. La química orgánica perdería su exclusividad y podrían existir formas de vida o materiales basados en otros elementos.
3. También surgirían problemas: muchas redes serían demasiado reactivas/inestables o, por el contrario, muy inertes, alterando ciclos geoquímicos y propiedades de la materia.

Conclusión: Tendríamos más variedad de compuestos, pero la estabilidad única del C seguiría siendo clave para estructuras complejas similares a la vida.