Respuestas
Cada una de estas características estructurales puede influir en la forma tridimensional, o geometría molecular, de una molécula de hidrocarburo. En el contexto de las grandes moléculas biológicas (como el ADN, las proteínas y los carbohidratos) las diferencias estructurales en el esqueleto del carbono a menudo afectan la forma en que funciona la molécula.
Ramificación, enlaces múltiples y anillos en los hidrocarburos
Las cadenas de hidrocarburos están formadas por una serie de enlaces entre los átomos de carbono. Estas cadenas pueden ser largas o cortas: por ejemplo, el etano contiene solo dos carbonos en una fila, mientras que el decano contiene diez. No todos los hidrocarburos son cadenas lineales. Por ejemplo, mientras que los diez átomos de carbono del decano están alineados en una fila, otros hidrocarburos con la misma fórmula molecular (\text C_{10}\text H_{22}C
10
H
22
start text, C, end text, start subscript, 10, end subscript, start text, H, end text, start subscript, 22, end subscript) tienen cadenas primarias más cortas con varias ramas laterales, (de hecho, ¡hay 75 estructuras posibles para el \text C_{10}\text H_{22}C
10
H
22
start text, C, end text, start subscript, 10, end subscript, start text, H, end text, start subscript, 22, end subscript!).
Los hidrocarburos pueden contener varias combinaciones simples, dobles y triples de enlaces carbono-carbono. Los hidrocarburos etano, eteno y etino proporcionan un ejemplo de cómo cada tipo de enlace puede afectar la geometría de una molécula:
Etano: organización tetrahédrica de los sustituyentes en los enlaces alrededor de los átomos de carbono.
Etileno o eteno: estructura plana debido a la presencia de un enlace doble.
Acetileno o etino: estructura lineal debido a la presencia de un enlace triple.
Etano: organización tetrahédrica de los sustituyentes en los enlaces alrededor de los átomos de carbono.
Etileno o eteno: estructura plana debido a la presencia de un enlace doble.
Acetileno o etino: estructura lineal debido a la presencia de un enlace triple.
Crédito de la imagen: imagen modificada de "Carbon: Figure 2 (Carbono figura 2)", de OpenStax College, Biología (CC BY 3,0).
El etano (\text C_2 \text H_6C
2
H
6
start text, C, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, H, end text, start subscript, 6, end subscript), con un enlace sencillo entre los dos carbonos, adopta la forma de dos tetraedros (un tetraedro sobre cada carbono). Es importante destacar que la rotación se produce libremente sobre el enlace carbono-carbono.
En contraste, el eteno (\text C_2 \text H_4C
2
H
4
start text, C, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, H, end text, start subscript, 4, end subscript), con un doble enlace entre los dos carbonos, es más plano (todos sus átomos se encuentran en el mismo plano). Además, la rotación sobre el doble enlace carbono-carbono está restringida. Esta es una característica general de los dobles enlaces carbono-carbono, por lo que cada vez que veas uno de estos en una molécula, recuerda que la parte de la molécula que contiene el doble enlace será plana y no podrá girar.
Finalmente, el etino, (\text C_2 \text H_2C
2
H
2
s