puente de hidrogeno
Páginas: 9 (2199 palabras)
Publicado: 30 de julio de 2014
En su libro The Nature of the Chemical Bond (en español: La Naturaleza del Enlace Químico), Linus Pauling concede los créditos a T.S. Moore y T.F. Winmill de la primera mención del enlace de hidrógeno, en 1912.
Postuló a partir de observaciones de las transiciones moleculares (i.e. el movimiento de los átomos con respecto a aquellos a los que están unidos) de los átomos participantes en lamolécula D2O (el deuterio forma parte de la pléyade de Hidrógeno), que el puente de Hidrógeno es la interacción más importante que juega un papel crítico no solo en la estructura del agua sino en la estructura y función de las macromoléculas biológicas.
Moore y Winmill usaron el enlace de hidrógeno para justificar el hecho que el hidróxido de trimetilamonio es una base más débil que el hidróxido detetrametilamonio. La descripción del enlace de hidrógeno en su forma más conocida, en el agua, vino algunos años después, en 1920, por Latimer y Rodebush (JACS, 42, 1419). .
Enlace
Los puentes de Hidrógeno, se forman por átomos de Hidrógeno localizados entre átomos pequeños muy electronegativos, cuando un átomo de Hidrógeno está unido covalentemente, a un átomo electronegativo, Oxígeno,Nitrógeno o Flúor, el átomo con mayor electronegatividad atraerá hacia si los electrones del enlace, formándose un dipolo negativo, mientras que el átomo de hidrógeno, al ceder parcialmente sus electrones, genera un dipolo de carga positiva en su entorno. Estas cargas opuestas se atraen. Esta deficiencia parcial en electrones, hace a los átomos de Hidrógeno susceptibles de atracción por los electronesno compartidos en los átomos de Oxígeno, Nitrógeno o Flúor.
A continuación se detallan algunos valores de la fuerza de puentes de hidrógeno: .
F—H...F (155 kJ/mol)
O—H...N (29 kJ/mol)
O—H...O (21 kJ/mol)
N—H...N (13 kJ/mol)
N—H...O (8 kJ/mol)
HO—H...:OH3+ (18 kJ/mol) .
El puente de Hidrógeno es un caso especial de la interacción dipolo-dipolo, es relativamente débil entre -20 y -30 kJ mol-1la fuerza de enlace aumenta al aumentar la electronegatividad y disminuye con el tamaño de los átomos participantes.
[2] En el caso del oxígeno, con un total de 8 electrones, se presentan DOS pares de electrones solitarios, tanto en el caso de la hibridación sp3 como de la sp2:
Sin hibridar 1s22s22p2x2p1y2p1z Agua
Hibridación sp3
1s22sp22sp12sp1 Archivo:Molécula de agua.gifHibridación sp2 1s22sp22sp12p1z
Los dos pares de electrones solitarios se muestran en rojo; los orbitales en verde, ocupados por un electrón cada uno, son los que van a participar en los enlaces. En el caso de la hibridación sp2, trigonal, como en el C=O (no mostrada la figura), también hay dos pares de electrones solitarios. En resumen, un átomo de oxígeno puede actuar como aceptor de dos puentes dehidrógeno.
El nitrógeno tiene un electrón menos y por consiguiente presenta sólo un par de electrones solitarios, pero tiene tres electrones en orbitales que pueden participar en enlaces. Un átomo de nitrógeno puede actuar como aceptor de un solo puente de hidrógeno.
Sin hibridar 1s22s22p1x2p1y2p1z Amoníaco
Hibridación sp3
1s22sp22sp12sp12sp1 Archivo:Molécula de Amoníaco.gif
Otros aceptores depuentes de hidrógeno de importancia son los aniones monovalentes, principalmente el F-1
Propiedades
El enlace de hidrógeno presenta un cierto carácter covalente. O, lo que es lo mismo, podemos considerar que el enlace resuena entre estas dos posibles estructuras:
Estructura de la molécula de agua
Estructura de la molécula de agua
En condiciones óptimas esto supone un 10% de caráctercovalente. Una consecuencia importante de esta resonancia es que se pueden intercambiar los hidrógenos de una molécula con los hidrógenos del agua disolvente. Este fenómeno se aprecia fácilmente si la molécula se disuelve en agua pesada D2O; si los hidrógenos son accesibles al disolvente, se intercambian por deuterio:
Estructura molécula deuterio
Estructura molécula deuterio
La...
Postuló a partir de observaciones de las transiciones moleculares (i.e. el movimiento de los átomos con respecto a aquellos a los que están unidos) de los átomos participantes en lamolécula D2O (el deuterio forma parte de la pléyade de Hidrógeno), que el puente de Hidrógeno es la interacción más importante que juega un papel crítico no solo en la estructura del agua sino en la estructura y función de las macromoléculas biológicas.
Moore y Winmill usaron el enlace de hidrógeno para justificar el hecho que el hidróxido de trimetilamonio es una base más débil que el hidróxido detetrametilamonio. La descripción del enlace de hidrógeno en su forma más conocida, en el agua, vino algunos años después, en 1920, por Latimer y Rodebush (JACS, 42, 1419). .
Enlace
Los puentes de Hidrógeno, se forman por átomos de Hidrógeno localizados entre átomos pequeños muy electronegativos, cuando un átomo de Hidrógeno está unido covalentemente, a un átomo electronegativo, Oxígeno,Nitrógeno o Flúor, el átomo con mayor electronegatividad atraerá hacia si los electrones del enlace, formándose un dipolo negativo, mientras que el átomo de hidrógeno, al ceder parcialmente sus electrones, genera un dipolo de carga positiva en su entorno. Estas cargas opuestas se atraen. Esta deficiencia parcial en electrones, hace a los átomos de Hidrógeno susceptibles de atracción por los electronesno compartidos en los átomos de Oxígeno, Nitrógeno o Flúor.
A continuación se detallan algunos valores de la fuerza de puentes de hidrógeno: .
F—H...F (155 kJ/mol)
O—H...N (29 kJ/mol)
O—H...O (21 kJ/mol)
N—H...N (13 kJ/mol)
N—H...O (8 kJ/mol)
HO—H...:OH3+ (18 kJ/mol) .
El puente de Hidrógeno es un caso especial de la interacción dipolo-dipolo, es relativamente débil entre -20 y -30 kJ mol-1la fuerza de enlace aumenta al aumentar la electronegatividad y disminuye con el tamaño de los átomos participantes.
[2] En el caso del oxígeno, con un total de 8 electrones, se presentan DOS pares de electrones solitarios, tanto en el caso de la hibridación sp3 como de la sp2:
Sin hibridar 1s22s22p2x2p1y2p1z Agua
Hibridación sp3
1s22sp22sp12sp1 Archivo:Molécula de agua.gifHibridación sp2 1s22sp22sp12p1z
Los dos pares de electrones solitarios se muestran en rojo; los orbitales en verde, ocupados por un electrón cada uno, son los que van a participar en los enlaces. En el caso de la hibridación sp2, trigonal, como en el C=O (no mostrada la figura), también hay dos pares de electrones solitarios. En resumen, un átomo de oxígeno puede actuar como aceptor de dos puentes dehidrógeno.
El nitrógeno tiene un electrón menos y por consiguiente presenta sólo un par de electrones solitarios, pero tiene tres electrones en orbitales que pueden participar en enlaces. Un átomo de nitrógeno puede actuar como aceptor de un solo puente de hidrógeno.
Sin hibridar 1s22s22p1x2p1y2p1z Amoníaco
Hibridación sp3
1s22sp22sp12sp12sp1 Archivo:Molécula de Amoníaco.gif
Otros aceptores depuentes de hidrógeno de importancia son los aniones monovalentes, principalmente el F-1
Propiedades
El enlace de hidrógeno presenta un cierto carácter covalente. O, lo que es lo mismo, podemos considerar que el enlace resuena entre estas dos posibles estructuras:
Estructura de la molécula de agua
Estructura de la molécula de agua
En condiciones óptimas esto supone un 10% de caráctercovalente. Una consecuencia importante de esta resonancia es que se pueden intercambiar los hidrógenos de una molécula con los hidrógenos del agua disolvente. Este fenómeno se aprecia fácilmente si la molécula se disuelve en agua pesada D2O; si los hidrógenos son accesibles al disolvente, se intercambian por deuterio:
Estructura molécula deuterio
Estructura molécula deuterio
La...
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