INTERACCIONES QUIMICAS

Transcripción

1 UNIDAD 2 INTERACCIONES QUIMICAS 2.1) PARAMETROS DE ENLACE. DISTANCIA Y ENERGIA. ELECTRONEGATIVIDAD. 2.2) GEOMETRIA MOLECULAR Y MOMENTO DIPOLAR. POLARIZACION 2.3) CLASIFICACION DE INTERACCIONES QUIMICAS 2.4) MANIFESTACION DE LAS INTERACCIONES INTERMOLECULARES 6 RS

2 ) PARAMETROS DE ENLACE. DISTANCIA BIOMOLECULAS (REPRESENTADAS POR MODELOS DE ESFERAS Y TUBOS) A TRAVES DE UN CANAL CELULAR EL TAMAÑO DE LAS MOLECULAS ES FUNDAMENTAL EN ESTOS PROCESOS Y, EN ESTE CASO, LOS MODELOS USADOS DEVALORAN ESTE PARAMETRO

3 EL TAMAÑO DE LOS ATOMOS......PERO CUALES? CON MAS O MENOS ELECTRONES? X X X EN COMPUESTOS IONICOS? EN COMPUESTOS COVALENTES? X X X

4 EL TAMAÑO DE LOS ATOMOS CÓMO ELEMENTOS...METALICOS? X X X X O NO METALICOS? X X X X

5 2505 RADIO IONICO D ionico = r ionico A + r ionico B RADIO COVALENTE D coval AB = r coval A + r coval B RADIO DE VAN DER WAALS VDW D VDW = r VDW A + r VDW B VDW

6 2505A RADIO METALICO RADIOS DE BRAGG-SLATER RADIOS TEORICOS <r> DISTANCIA ENTRE EL NUCLEO Y EL ELECTRON DE VALENCIA AJUSTE PONDERADO r(max) MAXIMO DE LA FUNCION DE DISTRIBUCION RADIAL

7 2505B RADIO ATOMICO EN PICOMETROS RADIO ATOMICO pm

8 pm pm RADIOS COVALENTES EN PERIODOS Y FAMILIAS Li Be B C N O F Li Na K 0

9 pm pm RADIOS COVALENTES EN LA FAMILIA K Li Na Y EN EL PERIODO Li Be B C N O F 60

10 2510 RADIO DE VAN DER WAALS pm RADIO DE VAN DER WAALS pm

11 RADIO DE VDW (pm) K RADIO DE VAN DER WAALS PARA DISTINTOS ELEMENTOS (pm) Na Si e Li P S C Mg Ne N F O Cl Ar Kr Ga SeBr Ni Cu Zn Sn Xe Te I In Ag Pd Cd Tl Pb Pt Au g U No. ATOMICO

12 pm 2518 RADIOS DE VAN DER WAALS Na e Li C N O F Ne Mg LOS RADIOS DE VDW TIENDEN A CRECER EN UNA FAMILIA Y A DISMINUIR EN UN PERIODO...NOTE EL VALOR DEL ELIO

13 2300E RADIO ATOMICO pm RADIO IONICO pm RADIO COVALENTE pm RADIO DE VAN DER WAALS pm

14 Rn Xe Kr Ar Ne e At I Po Sb Bi Sb Br Cl F Se S O As P N Pb Sn Ge Ra Fr Tl In Ga g Cd Zn Au Ag Cu Pt Pd Ni Ir Rh Co Os Ru Fe Re Tc Mn W Mo Cr Ta Nb V f Zr Ti Lu Y Sc Ba Sr Ca Cs Rb K Mg Be Na Li Si Al C B Radios RADIO ATOMICO pm

15 Rn Xe Kr Ar Ne e At I Po Sb Bi Sb Br Cl F Se S O As P N Pb Sn Ge Ra Fr Tl In Ga g Cd Zn Au Ag Cu Pt Pd Ni Ir Rh Co Os Ru Fe Re Tc Mn W Mo Cr Ta Nb V f Zr Ti Lu Y Sc Ba Sr Ca Cs Rb K Mg Be Na Li Si Al C B Radios RADIO IONICO pm

16 Rn Xe Kr Ar Ne e At I Po Sb Bi Sb Br Cl F Se S O As P N Pb Sn Ge Ra Fr Tl In Ga g Cd Zn Au Ag Cu Pt Pd Ni Ir Rh Co Os Ru Fe Re Tc Mn W Mo Cr Ta Nb V f Zr Ti Lu Y Sc Ba Sr Ca Cs Rb K Mg Be Na Li Si Al C B Radios RADIO COVALENTE pm

17 Rn Xe Kr Ar Ne e At I Po Sb Bi Sb Br Cl F Se S O As P N Pb Sn Ge Ra Fr Tl In Ga g Cd Zn Au Ag Cu Pt Pd Ni Ir Rh Co Os Ru Fe Re Tc Mn W Mo Cr Ta Nb V f Zr Ti Lu Y Sc Ba Sr Ca Cs Rb K Mg Be Na Li Si Al C B Radios RADIO DE VAN DER WAALS pm

18 3400 TOPOLOGIA MOLECULAR DISTANCIA DE ENLACE ANGULO DE ENLACE

19 3404 ESQUEMA DEL SITIO ACTIVO DE LA ENZIMA PNP QUE, GRACIAS A SU CONFORMACION, UNE AL ION FOSFATO (ROSA) Y AL NUCLEOSIDO PURINICO, QUE ESTA FORMADO POR UNA BASE NITROGENADA (AZUL) UNIDA A UN AZUCAR (CAFÉ). PURINA NUCLEOSIDO PURINICO AZUCAR SITIO ACTIVO DE LA PNP FOSFATO

20 3405 ESTA CERCANIA FACILITA EL ROMPIMIENTO DEL NUCLEOSIDO. PARA EVITAR ESTE EFECTO, SE DISEÑAN FARMACOS CON LA FORMA ESPECIFICA PARA QUE LO IMPIDAN

21 DISTANCIA DE ENLACE. SEPARACION ENTRE DOS NUCLEOS UNIDOS POR UN ENLACE QUIMICO PERO TAMBIEN EN AGUA MOLECULA: O O O O O O DISTANCIA DE ENLACE COVALENTE O O

22 3409 Li 167 pm Li + 73 pm NC 4 CAMBIO DE TAMAÑO DE ELEMENTO NEUTRO (RADIO ATOMICO CALCULADO) A ION (RADIO IONICO POR NC) Li pm NC 8 Li + 90 pm NC 6 F pm NC 6 F pm NC 4 F 42 pm

23 COMO SABEMOS LAS DISTANCIAS DE ENLACE?

24 3402 PRIMERA IMPRESION DE RAYOS-X. DICIEMBRE 22, 1895.

25 3432 LAMPARA DE RAYOS X VOLTS CRISTAL COLIMADOR RAYO INCIDENTE RAYO DIFRACTADO PLACA FOTOGRAFICA

26 3436 PATRONES DE DIFRACCION DE RAYOS-X

27 3434

28 3438

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30 DISTANCIA DE ENLACE SEPARACION ENTRE DOS NUCLEOS UNIDOS POR UN ENLACE QUIMICO.

31 DISTANCIA DE ENLACE SEPARACION ENTRE DOS NUCLEOS UNIDOS POR UN ENLACE QUIMICO F F CONSIDERE LA MOLECULA DE EXAFLUORURO DE AZUFRE F F S F F SEIS DISTANCIAS IGUALES LA DISTANCIA S F ES: 169 pm 1.69Å 169x10-12 m ES UNA DISTANCIA EQUIVALENTE A TENER EL NUCLEO DE AZUFRE AQUI Y EL NUCLEO DE FLUOR EN RECTORIA!

32 DISTANCIA DE ENLACE 3416 SEPARACION ENTRE DOS NUCLEOS UNIDOS POR UN ENLACE QUIMICO. CONSIDERE LA MOLECULA DE DIFLUORURO DE AZUFRE SEGUN TABLAS LA DISTANCIA S----F ES: RADIO COVALENTE DEL S MAS RADIO COVALENTE DEL F (102pm) + (71pm) = 173pm S F F DOS DISTANCIAS IGUALES. EXPERIMENTALMENTE LA DISTANCIA ES 174pm

33 DISTANCIA DE ENLACE 3410 SEPARACION ENTRE DOS NUCLEOS UNIDOS POR UN ENLACE QUIMICO. DISTANCIAS DE ENLACE EXPERIMENTALES: C-C N-N O-O

34 DISTANCIA DE ENLACE 3410 SEPARACION ENTRE DOS NUCLEOS UNIDOS POR UN ENLACE QUIMICO. DISTANCIAS DE ENLACE EXPERIMENTALES: C-C N-N O-O C C 110 N N 106 O O C=C 124 N=N 121 O=O C-C 147 N-N 148 O-O

35 DISTANCIA DE ENLACE 3412 SEPARACION ENTRE DOS NUCLEOS UNIDOS POR UN ENLACE QUIMICO. DISTANCIAS DE ENLACE EXPERIMENTAL C-C DISTANCIAS DE ENLACE C=C C=C C-C C=C C=C C C ORDEN DE ENLACE

36 pm pm RADIOS IONICOS DISTANCIA DE ENLACE Be Li Mg Na Ca K Sr Rb Ba Cs RADIOS IONICOS ELEMENTOS RELACIONES DIAGONALES Be Li Mg Na Ca K Sr Rb Ba Cs ELEMENTOS

37 3416D DISTANCIAS CARBONO-CARBONO C C 154 pm C C 134 pm C C 120 pm C 3 -C 3

38 DISTANCIA DE ENLACE? ORDEN pm C C 130pm C=C 150pm C-C ORDEN CERO??

39 3416E DIAMETROS Y RADIOS DE VAN DER WALLS e e 140 pm Ne Ne 154 pm

40 3416C r cov + r cov O O r cov + r cov F F r cov + r cov

41 3416C r vdw + r vdw r vdw + r vdw r vdw + r cov + r cov + r vdw O O r vdw + r cov + r cov + r vdw F F r vdw + r vdw r vdw + r cov + r cov + r vdw

42 3416A ALGUNOS MODELOS SON ENGAÑOSOS RESPECTO AL TAMAÑO CF 4 PORQUE SOLO UBICAN A LOS NUCLEOS

43 3416A ALGUNOS MODELOS SON ENGAÑOSOS RESPECTO AL TAMAÑO CF 4 PORQUE SOLO UBICAN A LOS NUCLEOS

44 3416B BF 3 71 pm 82 pm

45 3416B BF 3 2(147) pm r vdw + r vdw 71 pm 82 pm r cov + r cov r vdw

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47 EN 1997 (JACS, 1997, 5471) G.. ROBINSON PUBLICA LA PREPARACION DE DOS COMPUESTOS PARA LOS QUE POSTULA UN TRIPLE ENLACE Ga Ga, DESCONOCIDO ASTA ENTONCES, TAMPOCO SE CONOCE NINGUNA MOLECULA CON Ga=Ga GALIO CARBON SODIO GALIO CARBON IERRO OXIGENO MARZO 1998

48 3422 DISTANCIA Fe-Ga pm LA MAS CORTA CONOCIDA Fe-Ga-C PERFECTAMENTE LINEAL (180 º ) F. ALBERT COTTON: " ES TAN TRIPLE ENLACE COMO YO SOY EL DALAI LAMA." ES COMPARABLE A LA DISTANCIA Fe-P EN (C 6 5 ) 3 PFe(CO) 4 A LA QUE NADIE SE LE OCURRE LLAMAR TRIPLE ENLACE

49 PARA EL COMPUESTO Ga Ga, CON pm, LA MAS CORTA CONOCIDA, LA SITACION ES MAS COMPLEJA: EL FRAGMENTO C-Ga-Ga-C NO ES LINEAL 3423 TEORICAMENTE NO SE JUSTIFICA CALIFICAR LA UNION Ga-Ga COMO ENLACE TRIPLE Y SON LOS ATOMOS DE SODIO LOS QUE COMPACTAN AL COMPUESTO

50 3425 PRIMERA EVIDENCIA DE C Si 1999!!!

51 3427 PRIMER Bi=Bi Bi=Bi 6% MAS CORTO QUE Bi-Bi Bi=Bi-C o EN VEZ DE 109 o

52 PRIMER ENLACE DOBLE SILICIO=ESTAÑO (14)pm Akira Sekiguchi, Rika Izumi, Vladimir Ya. Lee, Masaaki Ichinohe J. AM. CEM. SOC. 2002, 124,