Transgenicos

La Geometr'a molecular o estructura molecular es la disposici'n tri-dimensional de los 'tomos que constituyen una mol'cula. Determina muchas de las propiedades de las mol'culas, como son la reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo, actividad biol'gica, etc.
Determinaci'n de la geometr'a molecular
Las geometr'as moleculares se determinan mejor a temperaturas pr'ximas al cero absolutoporque a temperaturas m's altas las mol'culas presentar'n un movimiento rotacional considerable. En el estado s'lido la geometr'a molecular puede ser medida por Difracci'n de rayos X. Las geometr'as se pueden calcular por procedimientos mec'nico cu'nticos ab initio o por m'todos semiemp'ricos de modelamiento molecular. Las mol'culas grandes a menudo existen en m'ltiples conformaciones estables quedifieren en su geometr'a molecular y est'n separadas por barreras altas en la superficie de energ'a potencial.
La posici'n de cada 'tomo se determina por la naturaleza de los enlaces qu'micos con los que se conecta a sus 'tomos vecinos. La geometr'a molecular puede describirse por las posiciones de estos 'tomos en el espacio, mencionando la longitud de enlace de dos 'tomos unidos, 'ngulo deenlace de tres 'tomos conectados y 'ngulo de torsi'n de tres enlaces consecutivos.

Geometr'a molecular
Dado que el movimiento de los 'tomos en una mol'cula est' determinado por la mec'nica cu'ntica, uno debe definir el "movimiento" de una manera cu'ntica.
Los movimientos cu'nticos (externos) de traslaci'n y rotaci'n cambian fuertemente la geometr'a molecular. (En alg'n grado la rotaci'n influyeen la geometr'a por medio de la fuerza de Coriolis y la distorsi'n centr'fuga, pero son despreciables en la presente discusi'n).
Un tercer tipo de movimiento es la vibraci'n, un movimiento interno de los 'tomos en una mol'cula. Las vibraciones moleculares son arm'nicas (al menos en una primera aproximaci'n), lo que significa que los 'tomos oscilan en torno a su posici'n de equilibrio, incluso ala temperatura del cero absoluto. En el cero absoluto todos los 'tomos est'n en su estado vibracional basal y muestran movimiento mec'nico cu'ntico de punto cero, esto es, la funci'n de onda de un modo vibracional simple no es un pico agudo, sino un exponencial de ancho finito. A temperaturas mayores, los modos vibracionales pueden ser excitados t'rmicamente (en un interpretaci'n cl'sica, esto seexpresa al enunciar que "las mol'culas vibrar'n m's r'pido"), pero siempre oscilan alrededor de una geometr'a reconocible para la mol'cula.
Para tener una comprensi'n m's clara de la probabilidad de que la vibraci'n de una mol'cula pueda ser t'rmicamente excitada, se inspecciona el factor de Boltzmann , donde ?E es la energ'a de excitaci'n del modo vibracional, k es la constante de Boltzmann yT es la temperatura absoluta. A 298K (25''C), unos valores t'picos del factor de Boltzmann son: ?E = 500 cm-1 --> 0.089; ?E = 1000 cm-1 --> 0.008; ?E = 1500 cm-1 --> 7 10-4. Esto es, si la energ'a de excitaci'n es 500'cm-1, aproximadamente el 9% de las mol'culas est'n t'rmicamente excitadas a temperatura ambiente. La menor energ'a vibracional de excitaci'n es el modo de flexi'n (aproximadamente1600'cm-1). En consecuencia, a temperatura ambiente menos del 0,07% de todas las mol'culas de una cantidad dada de agua vibrar'n m's r'pido que en el cero absoluto.
Como se mencion' anteriormente, la rotaci'n influye fuertemente sobre la geometr'a molecular. Pero, como movimiento mec'nico cu'ntico, se excita a bajas temperaturas (comparada con la vibraci'n). Desde un punto de vista cl'sico, puededecirse que m's mol'culas rotan m's r'pidamente a temperatura ambiente, esto es que tienen mayor velocidad angular y momentum angular. En lenguaje de mec'nica cu'ntica: m's "eigenstates" de alto momentum angular son poblados t'rmicamente al aumentar la temperatura. Las energ'as de excitaci'n rotacionales t'picas est'n en el orden de unos pocos cm-1.
Los resultados de muchos experimentos...