METANO

El metano, CH4, es el más sencillo posible de los compuestos de Química Orgánica. Pertenece al grupo de los alcanos. aquellos compuestos orgánicos que solamente establecen enlaces simples entre sus átomos. Además, tal y como se explica de forma muy pedagógica en el vídeo, se dispone en una forma tetraédrica  totalmente simétrica debido a la repulsión mutua entre los electrones de los hidrógenos, lo cual lleva encontrar la forma en el espacio de alejarse lo más posible unos de otros: formando un ángulo entre ellos de 109'5 º.

BENZENO

El benceno fue aislado químicamente por primera vez por Micheal Faraday. Aunque su fórmula empírica, C6H6,  no se pudo establecer hasta que Mitscherlich consiguió medir su masa molecular. Aún mucho más difícil fue dilucidar su estructura espacial. Varios científicos propusieron diferentes modelos fallidos al no encajar bien con las propiedades que se medían según era de esperar, hasta que Kekulé dio con la bella forma del benceno: un anillo hexagonal con tres dobles enlaces que entran en resonancia entre sus dos posibles configuraciones. La leyenda cuenta que Kekulé adivino la forma correcta del benceno tras aparecérsele en un sueño una serpiente que se mordía la cola cerrándose en círculo.

CARBONO

El carbono es un átomo crucial para el establecimiento, desarrollo y mantenimiento de la vida en nuestro planeta. Y todo parece que radica en un complejidad 'exactamente' intermedia. Ni tan simple como el hidrógeno, el cual solamente posee un electrón. Ni completo como un gas noble, el cual posee ocho electrones en su capa de valencia. El carbono, por contra, posee cuatro electrones en su capa de valencia (la mitad de los necesarios para ser 'completo'), que más los dos que tiene en su capa más interna, le confieren un total de seis electrones.

Esa equidistancia entre el todo y la nada en cuanto al número de electrones de su capa de valencia (cuyo nivel cuántico se corresponde con n = 2) y el hecho de ser el átomo más pequeño en cumplir esa propiedad (los otros se corresponden con niveles dados por n = 3, 4, 5,...; silicio, germanio, estaño, plomo,...) es lo que parece que lo distingue sobre todos los demás elementos químicos. ¿Por qué?

Si le faltaran o sobraran uno, dos o tres electrones para ser completos, le bastaría con asociarse con respectivamente uno, dos o tres átomos (más o menos dependiendo de que los enlaces sean simples, dobles o triples). Pero por su carácter tetravalente (puntualmente puede ser también bivalente si lo que hace es ceder los dos electrones en los orbitales p) el número de átomos con los que se suele rodear es máximo y su número es cuatro. Cuando los átomos con los que buscan compartir electrones para completarse son los de hidrógeno da lugar a los hidrocarburos. La simplicidad del hidrógeno combinada con la tetravalencia del carbono da lugar a una plasticidad que se manifiesta por la enorme cantidad de posibles moléculas que se pueden constituir a partir de ellos, más de 500.000 compuestos de formas, tamaños y funciones increíblemente variados, los cuales, con pequeñas modificaciones aceptan otros átomos (oxígeno, nitrógeno y fósforo principalmente) para construir las moléculas de la vida (proteínas, ácidos nucléicos, ADN, ARN).

La electrostática y la geometría se confabulan en el carbono. ¿Cómo? De forma natural, su carácter tetravalente adopta la forma, a través de la constitución de cuatro orbitales híbridos moleculares, de un tetraedro. Los orbitales híbridos (sp3) aparecen cuando el carbono "se prepara" para enlazar, al traspasar uno de los dos electrones de su orbital 2s al orbital libre 2p (véase el vídeo de arriba) y conseguir transformarse en una nueva forma en la que adquiere una distribución simétrica propiciada por la repulsión mutua de todos los cuatro electrones exteriores. Esta geometría es la que subyace a algunas de las formas en las que encontramos al carbono en la naturaleza, sólidos basados en una celda unitaria de estructura hexagonal o cúbica (como en el caso del diamante). En otros casos lo encontramos en compuestos inorgánicos como la piedra caliza, cuyo principal contenido es carbonato de calcio.