¿Por qué el carbono da tantos compuestos distintos?

El carbono da multitud de compuestos diferentes porque sus átomos tienen la capacidad de unirse tanto entre sí como con otros muchos elementos.

Los átomos de carbono tienen un tamaño similar a otros elementos muy abundantes (nitrógeno, oxígeno, hidrógeno). Además, tienen 4 electrones en su capa más externa, lo que les permite formar una gran variedad de orbitales atómicos con gran poder enlazante.

Hay compuestos de carbono e hidrógeno, los hidrocarburos alifáticos, en los que los átomos de carbono se unen mediante uno, dos o tres enlaces formando cadenas: por ejemplo, el enlace es simple en el etano (CH3-CH3), doble en el etileno (CH2=CH2) y triple en el acetileno (CHΞCH). Estos tres son gases, pero cuando aumenta el número de átomos (y por tanto la masa atómica) van apareciendo líquidos (como las gasolinas) y hasta sólidos (como las parafinas). En las moléculas con enlaces dobles y triples hay electrones deslocalizados que les confieren una especial reactividad.

Por otra parte, en los hidrocarburos aromáticos, los átomos de carbono se asocian entre sí y con otros elementos formando estructuras cíclicas que contienen electrones deslocalizados. La capacidad de formar compuestos es, por tanto, enorme. Si se introducen nuevos elementos, como el oxígeno, la diversidad aumenta y encontramos alcoholes, ácidos, azúcares, grasas… Y si además está presente el nitrógeno más aún: aminas, aminoácidos, proteínas… todos ellos pueden a su vez dar lugar a nuevos derivados.