Estructuras de moléculas orgánicas

Educación secundaria superiorQuímicaEstructuras idealizadas de bolas y varillas con valencias completas y un modelo de Fourier para la torsión del butano

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Acerca de este experimento

Construye cadenas cortas de carbono, compara estructuras con la misma fórmula molecular y gira un enlace simple sin modificar la conectividad. Los hidrógenos generados hacen explícita cada valencia representada.

Objetivos de aprendizaje

  • Relacionar la valencia del carbono con los enlaces simples, dobles y triples.
  • Distingue los isómeros estructurales de los confórmeros.
  • Reconoce los motivos estructurales de alcohol, éter, alqueno, alquino y compuesto aromático.

Cómo usarlo

  1. 1Añade carbonos a un alcano de cadena lineal y anota su fórmula molecular.
  2. 2Compara el butano lineal con el ramificado y comprueba que ambos tienen la misma fórmula.
  3. 3Compara el etanol con el éter dimetílico y examina los átomos vecinos del oxígeno.
  4. 4Vuelve al butano y gira el ángulo diedro central una vuelta completa mientras observas la energía torsional ilustrativa.

El modelo

Una cadena de carbono acíclica y saturada tiene esta fórmula.
Los órdenes de enlace, incluidos los enlaces con los átomos de hidrógeno, completan la valencia del carbono.
La energía de Fourier didáctica se expresa en kJ por mol y no corresponde a un campo de fuerza ajustado.

Supuestos

  • Las longitudes de enlace y las geometrías locales tetraédricas, trigonales o lineales están idealizadas. Las estructuras no son cálculos cuánticos con optimización geométrica.
  • El oxígeno se muestra con una geometría local angular idealizada. Los hidrógenos completan la valencia; no se calcula la relajación estérica de los átomos no enlazados.
  • El benceno se representa con enlaces alternos para mostrar su enlace aromático deslocalizado. Los radios del modelo de espacio lleno son radios de van der Waals ilustrativos.

Pruébalo en clase

  1. Q1¿Por qué la rotación del butano no crea un nuevo isómero de conectividad?
  2. Q2¿Cómo pueden diferentes grupos funcionales tener el mismo número de átomos?

Preguntas frecuentes

¿Puede cada conformación mostrada ser un mínimo estable?

No. Se puede imponer una estructura en cualquier ángulo diedro. Para el butano solo se proporciona una curva de torsión sencilla con fines didácticos.

¿Ocultar los hidrógenos los elimina químicamente?

No. La fórmula molecular, la masa y los recuentos de valencia siempre incluyen todos los hidrógenos generados.