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La chimica organica si basa sullo studio dei composti del carbonio, elemento tetravalente che forma catene e strutture complesse. L'ibridazione degli orbitali, i legami sigma e pi, e la classificazione degli idrocarburi sono concetti chiave. I gruppi funzionali determinano le proprietà chimiche e la reattività delle molecole organiche.
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Il carbonio è un elemento con numero atomico 6, massa atomica di 12,011 u.m.a e tetravalenza, che gli permette di formare quattro legami covalenti stabili
Carbonio-12
Il carbonio-12 è l'isotopo più stabile e abbondante in natura
La configurazione elettronica del carbonio, che gli permette di raggiungere la configurazione di ottetto, è alla base della sua versatilità nel formare catene e strutture complesse
L'ibridazione degli orbitali è un concetto fondamentale per comprendere la geometria molecolare dei composti del carbonio
Ibridazione sp3
L'ibridazione sp3 si verifica quando un atomo di carbonio forma quattro legami sigma equivalenti, risultando in una geometria tetraedrica
Ibridazione sp2
L'ibridazione sp2 si riscontra negli alcheni e comporta la formazione di tre legami sigma e un legame pi
Ibridazione sp
L'ibridazione sp è caratteristica degli alchini e comporta la formazione di due legami sigma e due legami pi
I legami covalenti sono essenziali per la formazione delle molecole e si dividono in legami sigma e legami pi
Il legame sigma si forma con la sovrapposizione frontale degli orbitali atomici e si caratterizza per una distribuzione simmetrica della densità elettronica
Il legame pi si forma con la sovrapposizione laterale degli orbitali p e crea una distribuzione della densità elettronica sopra e sotto il piano dei nuclei
I composti organici si classificano in base alla presenza di legami semplici o multipli tra gli atomi di carbonio, con i composti saturi che contengono solo legami sigma e gli insaturi che presentano anche legami pi
Definizione di Idrocarburi
Gli idrocarburi sono composti organici formati da carbonio e idrogeno e si classificano in saturi e insaturi
Rappresentazione degli Idrocarburi
Gli idrocarburi possono essere rappresentati mediante formule molecolari o di struttura, con la nomenclatura basata sulla lunghezza della catena carboniosa principale e sulla presenza di gruppi funzionali o catene laterali
Gli idrocarburi aromatici, come il benzene, si distinguono per la loro struttura ciclica e la delocalizzazione degli elettroni π
I gruppi funzionali sono insiemi di atomi che definiscono le proprietà chimiche e fisiche dei composti organici e ne influenzano la reattività
00
Numero atomico del carbonio
6; indica il numero di protoni nel nucleo e di elettroni nell'atomo neutro.
01
Massa atomica standard del carbonio
Circa 12,011 u.m.a; riferita all'isotopo carbonio-12, il più stabile e abbondante.
02
Tetravalenza del carbonio
Capacità di formare 4 legami covalenti; permette al carbonio di raggiungere la configurazione di ottetto.
