Fisicoquimica
Capítulo 2-b Estructura y propiedades de las moléculas orgánicas
Héctor Colón, Ph.D. Universidad Interamericana- Recinto de Bayamón 2006, Prentice Hall
Dibujando moléculas en 3-D
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Representación de un doble enlace
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Representación de un triple enlace
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2
Rotación de enlaces • Los enlaces sencillos rotanlibremente sobre su eje. • Los enlaces dobles o triples no rotan. • Entonces, en una molécula que tenga dobles enlaces existe la posibilidad de tener más de una conformación.
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Rotación de enlaces
6
3
Rotación de enlaces
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Isómeros estructurales Si te preguntan por una estructura para la fórmula C4H10 cuál estructura se podría dibujar?
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Isómeros estructurales
Si tepreguntan por una estructura para la fórmula C5H12 cuál estructura se podría dibujar?
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Isómeros estructurales
• La cantidad de isómeros estructurales aumenta rápidamente con el número de carbonos.
– Ejemplo:
Estructura molecular C4H10 C5H12 C6H14 C10H22
Número de isómeros 2 3 5 75
• Escritura de Fórmulas estructurales condensadas
– Ejemplo 23.1-pagina 717
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Isómeosestructurales
CH3
O CH3
and
CH3
CH2
OH
CH3 and CH3
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Estereoisómeros
Estereoquímica es el estudio de la estructura y química de estereoisómeros. También se les llama isómeros geométricos.
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Estereoisomeros
Br C H3C C CH3 Br and H3C Br C C Br CH3
Cis - same side
Trans - across
Isomeros Cis-trans se conocen también como Isómeros geometricos. Debehaber dos grupos diferentes en el carbono sp2. H H C C No isómero cis-trans. H3C H
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Polaridad de enlaces y moléculas
• Los enlaces en los compuestos químicos pueden ir desde no polares, polares hasta completamente iónicos. • La polaridad se mide en términos de momento dipolar y la unidad es el debye (D)
– 1D = 3.34 x 10-30 culombios metros
• La polaridad de una molécula juega un papelcrucial en la química de estos materiales orgánicos.
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Polaridad de enlaces y moléculas
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Momento dipolar de las moléculas
• Depende de la polaridad del enlace y los ángulos de enlace • Es la suma vectorial de los momentos dipolares de los enlaces.
EPM = Electrostatic potential map
=> 16
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Momento dipolar de las moléculas
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Momento dipolar de las moléculas
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Fuerzas Intermoleculares
Sección 2.10 libro de texto
Fuerzas Intermoleculares
• Las moléculas ejercen fuerzas de atracción unas con otras. • Cuando están demasiado cerca una pequeña fuerza de atracción se convierte en una fuerza de repulsión considerable. • Estas fuerzas pueden influenciar punto de fusión, punto de ebullición y solubilidad especialmente para líquidos y sólidos • Laclasificación depende de la estructura de la molécula y se dividen en:
– Dipolo-Dipolo – Dispersion de London – Puentes de Hidrógeno
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Dipolo-Dipolo
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Fuerzas de Dispersión de London
• Entre moléculas no polares • Interacciones instantaneas dipolo dipolo • Átomos más grandes se polarizan más fácilmente. • Sustituciones bajan el punto de ebullición porque hay una disminución enel contacto de las superficies de las moléculas.
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Dispersiones de London
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Puentes de Hidrógeno
• Tiene una atracción dipolo-dipolo fuerte. • Las moléculas orgánicas deben tener N-H or O-H. • El Hidrógeno una molécula es atraido fuertemente por un par de electrones solitarios de otra molécula • O-H es más polar que N-H, por lo que tiene un puente de H más fuerte.
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12Puentes de Hidrógeno
=>
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Puntos de ebullición y fuerzas intermoleculares
CH3 CH2 OH
CH3 O CH3
ethanol, b.p. = 78°C dimethyl ether, b.p. = -25°C
H3C N CH3 CH3 trimethylamine, b.p. 3.5°C CH3CH2 N CH3 H ethylmethylamine, b.p. 37°C CH3CH2CH2 N H H propylamine, b.p. 49°C
CH3
CH2
OH
CH3
CH2
NH2
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ethanol, b.p. = 78°C
ethyl amine, b.p. = 17 °C
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