Ensayos

El butirato de metilo y el acetato de propilo, moléculas orgánicas responsables del sabor y la fragancia de las manzanas y las peras, respectivamente, son isómeros estructurales (Sección 1.8).

1.1

Cómo se encuentran ordenados los electrones en los átomos Enlace iónico y covalente El átomo de carbono y el enlace covalente Enlaces simples carbono–carbono Enlaces covalentes polares Enlacescovalentes múltiples Valencia Isomería Escritura de las fórmulas estructurales Fórmulas estructurales abreviadas Carga formal Resonancia Formalismo de las flechas La visión orbital de los enlaces: El enlace sigma Orbitales híbridos sp 3 del átomo de carbono El carbono tetraédrico: Los enlaces en el metano Clasificación de acuerdo con el esqueleto molecular Clasificación de acuerdo con el grupofuncional

1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17

1 0
Enlace e isomería
Por qué la sacarosa (azúcar de mesa) se derrite a 185°C, mientras que el cloruro de sodio (sal de mesa) se derrite a una temperatura mucho más alta, 801°C? ¿Por qué ambas sustancias se disuelven en agua, mientras que no lo hacen en aceite de oliva? ¿Por qué la molécula de butirato de metilohuele como las manzanas, mientras que la molécula de acetato de propilo, que contiene los mismos átomos, huele a pera? Para contestar preguntas como estas, es necesario entender cómo se enlazan los átomos entre sí. El enlace es la clave de la estructura, las propiedades físicas, y el comportamiento químico de los distintos tipos de materia. Quizás el lector ya haya estudiado el enlace y losconceptos con él relacionados, en cursos de iniciación a la química. Revise brevemente las secciones de este capítulo y, si le son familiares, trate de resolver los problemas. Si puede resolverlos, podrá continuar con otra sección, pero si encuentra dificultad con cualquiera de los problemas aunque sean los finales, estudie con cuidado el capítulo entero porque las ideas desarrolladas aquí, se utilizarána lo largo de todo el libro.

¿

1.18

6

Capítulo 1 • Enlace e isomería

7

Cómo se encuentran ordenados los electrones en los átomos
Los átomos contienen un núcleo pequeño y denso rodeado por electrones. El núcleo cargado positivamente contiene la mayor parte de la masa del átomo. El núcleo consiste en protones, que tienen carga positiva, y en neutrones, que son neutros. (La únicaexcepción es el hidrógeno, cuyo núcleo consta sólo de un protón). En un átomo neutro la carga positiva del núcleo se equilibra por la carga negativa de los electrones que lo rodean. El número atómico de un elemento es igual al número de protones en el núcleo (y al número de electrones alrededor del núcleo si es un átomo neutro). El peso atómico es aproximadamente igual a la suma del número deprotones y neutrones en el núcleo; los electrones no se consideran porque, comparativamente, son muy ligeros. La tabla periódica que se encuentra al final del libro muestra todos los elementos con sus números atómicos y sus pesos atómicos. El interés principal reside en los electrones del átomo ya que su número y disposición proporcionan la clave de cómo un átomo en particular reacciona con otros paraformar moléculas. De igual manera, se va a considerar sólo el ordenamiento de electrones de los elementos más ligeros porque son los más importantes en las moléculas orgánicas. Los electrones se concentran en ciertas regiones espaciales alrededor del núcleo que reciben el nombre de orbitales. Cada orbital contiene un máximo de dos electrones. Los orbitales, que se diferencian en la forma, sedesignan por las letras s, p y d. Los orbitales están agrupados en capas designadas por los números 1, 2, 3, etc. Cada capa contiene distintos tipos y diferente número de orbitales, que coinciden con el número de capa. Por ejemplo, la capa 1, contiene sólo un tipo de orbital, designado como orbital 1s. La capa 2 contiene dos tipos de orbitales, 2s y 2p, y la capa 3 contiene tres tipos, 3s, 3p y 3d....