Una característica molt peculiar dels compostos orgànics o compostos de carboni és la seva extraordinària diversitat i complexitat. Actualment s'avalua en més de cinc milions el nombre de compostos de carboni coneguts davant d'uns tres-cents mil compostos inorgànics i es calcula que cada dia s'obtenen uns mil compostos nous.

Què té d'especial l'àtom de carboni?

1- Una elevada capacitat de combinació: La seva configuració electrònica (1s22s2 2p2) mostra l'existència de 4 electrons en el nivell extern. Degut a la seva posició intermèdia en l'escala d'electronegativitats no forma enllaços iònics sinó covalents. Així pot compartir 4 electrons amb altres àtoms per formar 4 enllaços covalents senzills (idèntics en el CH4). També pot compartir 2 o 3 electrons amb un mateix àtom donant lloc a enllaços múltiples (dobles o triples).

La figura següent il·lustra aquestes possibilitats i mostra la geometria de l'àtom en cada una d'aquestes situacions:

Carboni amb 4 enllaços senzills Estructura tetraèdrica amb angles de 109º	Carboni amb doble enllaç Estructura trigonal plana amb angles de 120º	Carboni amb triple enllaç Estructura lineal amb angles de 180º
Molècula de metà	Molècula d'etè	Molècula d'etí

 

2- Formació de cadenes carbonades. Els àtoms de carboni poden utilitzar una o més de les seves valències per unir-se a altres àtoms de carboni formant cadenes carbonades estables. Els tipus de cadenes possibles es mostren en el següent esquema:

Per això el nombre de compostos teòricament possibles és pràcticament il·limitat. A títol d'exemple, l'hidrogen amb el clor només forma un compost (clorur d'hidrogen, HCl), amb l'oxigen dos (aigua, H2O i aigua oxigenada o peròxid d'hidrogen, H2O2), amb el nitrogen pocs (amoníac, NH3, hidrazina, H2N-NH2), amb el carboni, en canvi, forma els hidrocarburs el nombre dels quals és teòricament il.limitat.