Thread by @cuestionquimica

¿Alguna vez os habéis preguntado por qué estamos hechos de carbono y no, por ejemplo, de silicio?

¿No?

Pues no os preocupéis porque yo si y estoy aquí para hablaros de eso.

¡¡¡DENTRO HILO!!!
#química #divulgación #ciencia

✨DISCLAIMER✨

Este es un tema bastante recurrente en las facultades de química cuando se habla de química orgánica y de las propiedades periódicas así que puede que para algunos no sea nada nuevo. No os preocupéis que ya traeré temas un poco más complejos en el futuro

Bueno, vamos con el hilo en cuestión.

Como muchos sabréis, los seres vivos estamos compuestos por materia orgánica y la materia orgánica está por definición formada principalmente por carbono. Pero podríamos preguntarnos, ¿por que carbono y no silicio?

Pero puestos a cuestionarnos cosas, ¿por que silicio?.
Conocemos un total de 118 elementos en nuestro universo, ¿por que no el magnesio? ¿o el titanio? ¿o el boro?

¿Que tiene el silicio que lo hace un posible sustituto teórico del carbono?

Hablemos de propiedades periódicas. En la tabla periódica los elementos se agrupan en filas (periodos) y columnas (grupos).

Dentro de cada grupo, los elementos que lo forman tienen una configuración electrónica parecida.

(Si eso que diste en la ESO y de lo que no te acuerdas)

Por ejemplo, cojamos el primer grupo, el de los alcalinos. Si miramos los dos primeros elementos que lo forman, el litio (con 3 electrones) y el sodio (con 11) y realizamos sus configuraciones electrónicas veremos como la última parte de estas se parece mucho.

Esta última parte de la configuración se llama la capa de valencia, y es con la que los átomos interactúan entre ellos químicamente.

Como tienen una capa de valencia similar, es fácil de entender que los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas parecidas no?

Volviendo al silicio, si miramos su posición dentro de la tabla periódica nos daremos cuenta de que está en el mismo grupo que el carbono...Sospechoso, sospechoso.

Esto, como ahora sabemos quiere decir que tienen una química parecida

Si teóricamente tienen una química parecida y encima el silicio es MUCHO más abundante que el carbono en la tierra, ¿por que carbono y no silicio?

*Por aquí os dejo unos gráficos de abundancia relativa de elementos en la tierra para que comparéis

La principal motivo por el que la química del carbono es tan extensa es por su elevada capacidad de catenación.

Los átomos de carbono son capaces de enlazarse con sigo mismos con mucha facilidad formando laaaargas cadenas a través de enlaces simples, dobles e incluso triples

¿Y eso puede hacerlo el silicio? Pues vamos a comparar.

Aquí tenéis una pequeña tabla donde se comparan las energías de enlace para el carbono y el silicio.
Como podéis ver la energía de un enlace Si-Si es menor que la de los C-C

Esto implica que los enlaces entre silicios son bastante más débiles que los que se dan entre carbonos. Esto no tendría por que ser un problema si no fuera por el oxígeno.

Porque si volvemos a la tabla veremos como los enlaces entre silicio y oxígeno son TREMENDAMENTE estables

Y es que son tan estables que el silicio tiene tal tendencia a enlazarse con el oxígeno que prefiere hacerlo con este elemento antes que con sigo mismo.

Esto llega a un nivel en que los compuestos de silicio reaccionan tan violentamente en con el oxígeno que puede ser peligroso

+Bueno, ¿y cadenas de silicio y oxígeno?

-Existen, de hecho...

+Pues mejor no? mas fuertes y resistentes que las de carbono

-De hecho, no

Pensad en un ser vivo a nivel químico.
Un organismo por dentro es como una gran laboratorio bioquímico. Cientos de miles de reacciones y procesos metabólicos funcionando como los engranajes de un reloj.

Y creéis que tener moléculas formadas por enlaces superfuertes ayuda?

Pues no, para nada. Pensad que muchos de esos procesos metabólicos conllevan romper enlaces, y si se tiene que invertir una gran cantidad de energía en ello no nos sale rentable

Otra de las ventajas que tiene el carbono es que forma enlaces con otros elementos como el hidrógeno, el oxigeno o el nitrógeno con mucha facilidad.

¿Y que le pasa al silicio?. Pues que los puede formar, sí, pero son demasiado débiles...TODO MAL

Claro si a todo esto le unimos que el silicio tiene poca tendencia formar enlaces dobles o triples, se entiende mejor por que el carbono da lugar a una química mucho más diversa, ¿verdad?

Eso quiere decir que la química del silicio no es interesante? Para nada.
En combinación con el oxígeno, da lugar a un montón de estructuras super complejas y flipantes. Los silicatos, que seguro que os suenan porque son una familia MUY importante dentro de la geología

Otro ejemplo de compuestos de silicio y oxígeno son las siliconas. De hecho, si se controlan bien las condiciones de reacción se pueden obtener hasta combinaciones de silicio con carbono, los organosilicicos.

NO ME DIGAÍS QUE NO MOLAN PORQUE NO

La verdad es que este es un tema muy interesante pero se me está quedando el hilo muy largo y hay que terminar.

Espero que os haya gustado y que os haya parecido tan interesante como a mi. Si es así pues ya sabéis, fav, rt, comentad y HASTA OTRA!!!

BIBLIOGRAFÍA

Casi toda la info ha salido de este libro, décima edición, cap 21
📚fnac.es/a3382168/Quimi…

También os dejo un par de artículos
📚um.es/acc/vida-con-s…
📚escepticos.es/repositorio/el…

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