FUNDAMENTOS DE QUÍMICA GENERAL, ORGÁNICA Y BIOQUÍMICA
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11
FUNDAMENTOS DE FUNDAMENTOS DE QUÍMICA GENERAL, QUÍMICA GENERAL,
ORGÁNICA Y ORGÁNICA Y BIOQUÍMICABIOQUÍMICA
Profesor: Profesor: José Hidalgo RodríguezJosé Hidalgo Rodríguez
22
Bibliografía:Bibliografía:- Fundamentos de Química General, Orgánica y Bioquímica
para Ciencias de la Salud, J. R. Holum, Grupo Noriega Eds., Limusa-Wiley, México D. F., 2000.
- Química. R. Chang, 7, 7ª Edición, Mc Graw-Hill, 1999. Mc Graw-Hill, 1999.
- Morrison R.T. y Boyd R.N, Química Orgánica, Addison , Química Orgánica, Addison Wesley, 5º ed.Wesley, 5º ed., , Massachusetts, , 19981998
- Stryer L., Berg J.M. y Tymoczko J.L., Bioquímica, 5ª Ed., Reverté, Barcelona, reimpresión 2004
33
Estudio de la MateriaEstudio de la Materia
CapítuloCapítulo 1 1
44
La Química estudia las propiedades, la La Química estudia las propiedades, la composición y la estructura de la materia, composición y la estructura de la materia, los cambios que sufre, y la variación de la los cambios que sufre, y la variación de la energía asociada a estos cambios.energía asociada a estos cambios.
Materia es todo aquello que tiene masa y Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa espacio.ocupa espacio.
Ejemplos:Ejemplos: madera, bencina, dinero, usted, madera, bencina, dinero, usted, yo, su estómago, aire, galaxias, plantas, yo, su estómago, aire, galaxias, plantas, insectos, microorganismos, etc.insectos, microorganismos, etc.
55
MateriaMateria(Sust. Puras)(Sust. Puras)
Atomo (unidad más pequeña de una sustancia pura que posee todas sus características químicas)
Moléculas (agregado de por lo menos dos átomos en una configuración definida, unidos por fuerzas químicas)
66
Originalmente, laOriginalmente, la Química Orgánica Química Orgánica era una ramaera una rama de la Química que se ocupaba de estudiar los de la Química que se ocupaba de estudiar los compuestos químicos obtenidos de compuestos químicos obtenidos de organismos organismos vivientes. vivientes.
Ejemplos: Ejemplos: ácidos acético (vinagre), fórmico ácidos acético (vinagre), fórmico (hormigas), alcaloides como los que se obtienen (hormigas), alcaloides como los que se obtienen del opio (amapolas), petróleo (fósiles), etc.del opio (amapolas), petróleo (fósiles), etc.
Sin embargo, hoy en día la Sin embargo, hoy en día la Química OrgánicaQuímica Orgánica es es el área de la Química que estudia el área de la Química que estudia fundamentalmente los fundamentalmente los compuestos constituídos compuestos constituídos por carbonopor carbono,, sin que necesariamente se obtengan sin que necesariamente se obtengan de organismos vivos. de organismos vivos.
Ejemplos: Ejemplos: polímeros sintéticos, semiconductores, polímeros sintéticos, semiconductores, etc.etc.
77
LaLa BioquímicaBioquímica estudia los compuestos químicos estudia los compuestos químicos que son que son constituyentesconstituyentes de los organismos de los organismos vivos, vivos, la manera en la cual existenla manera en la cual existen,, la acción la acción que ejercenque ejercen,, los procesos en los cuales los procesos en los cuales participanparticipan,, los principios que los controlan los principios que los controlan..
Ejemplos: aminoácidos, azúcares, proteínas, Ejemplos: aminoácidos, azúcares, proteínas, genes, catálisis enzimático, almacenamiento y genes, catálisis enzimático, almacenamiento y liberación de energía, metabolismo, replicación liberación de energía, metabolismo, replicación del DNA. del DNA.
Los compuestos químicos forman células, las Los compuestos químicos forman células, las células tejidos, los tejidos organismos y todos células tejidos, los tejidos organismos y todos juntos constituyen la vida como la conocemos.juntos constituyen la vida como la conocemos.
88
Clasificación de la Clasificación de la materiamateria
Sustancia pura: materia con composición constante y propiedades únicas. Ej. Agua, azúcar, oro, oxígeno
Mezcla: combinación de dos o más sustancias que mantienen sus identidades individuales, pero que pueden estar en composiciones variables. Ej.: aire, leche, cemento, sangre, piedras.
99
Clasificación de la MateriaClasificación de la Materia
MateriaMateria
Sustancia PuraSustancia Pura MezclaMezcla
ElementoElemento CompuestoCompuesto HomogéneaHomogéneaOrina, aire, Orina, aire, aceroacero(soluciones)(soluciones)
HeterogéneaHeterogéneaArena, madera, Arena, madera, sangre sangre
Un solo tipo Un solo tipo de átomos: de átomos: hierro, yodo, hierro, yodo, oxígenooxígeno
Varios tipos de Varios tipos de átomos: agua, átomos: agua, azúcar, hormonas, azúcar, hormonas, alcaloides alcaloides
1010
No se pueden separar en sustancias más simples No se pueden separar en sustancias más simples por medios químicos. Están constituidos por átomos.por medios químicos. Están constituidos por átomos.
Se conocen 112 elementos, 83 de ellos naturales. Se conocen 112 elementos, 83 de ellos naturales. Cinco de ellos constituyen el 90% de la corteza Cinco de ellos constituyen el 90% de la corteza terrestre: terrestre: oxígeno, silicio, aluminio, hierro y calcio. oxígeno, silicio, aluminio, hierro y calcio.
Cada elemento se representa con un símbolo Cada elemento se representa con un símbolo químico único de una o dos letras (la primera químico único de una o dos letras (la primera mayúscula, la segunda minúscula:mayúscula, la segunda minúscula:Ej.: Carbono C, nitrógeno N, titanio Ti, Aluminio Al.Ej.: Carbono C, nitrógeno N, titanio Ti, Aluminio Al.En la tabla periódica se resumen todos los En la tabla periódica se resumen todos los
elementos que se conocen.elementos que se conocen.
Elementos
1111
Elementos principales constituyentes de los organismos vivos
Carbono, Oxígeno, Hidrógeno, Fósforo, Azufre, Nitrógeno
Otros elementos indispensables para la vida
Magnesio, Calcio, Sodio, Potasio, Selenio, Zinc, Hierro, Cobre, Aluminio, Cobalto,
Cloro, Yodo, Manganeso
1212
Constituídos por átomos de dos o más elementos.Constituídos por átomos de dos o más elementos.
Ej.: Agua HEj.: Agua H22O, amoníaco NHO, amoníaco NH33..
La proporción de los elementos en un compuesto La proporción de los elementos en un compuesto es siempre la misma.es siempre la misma.
Ley de la Composición ConstanteLey de la Composición Constante (o ley de las (o ley de las Proporciones Definidas):Proporciones Definidas):
- - La composición de un compuesto puro es La composición de un compuesto puro es siempre la misma, independientemente de su siempre la misma, independientemente de su origen.origen.
Compuestos
1313
Las mezclas se pueden separar por Las mezclas se pueden separar por medios físicos:medios físicos:
Filtración.Filtración. Cromatografía.Cromatografía. Destilación. Destilación.
Separación de Mezclas
1414
Estados de la materiaEstados de la materia
Sólido: átomos o moléculas Sólido: átomos o moléculas ordenadas, volumen definidoordenadas, volumen definido
Líquido: orden relativo, Líquido: orden relativo, volumen y forma volumen y forma adaptables adaptables
Gas: desorden totalGas: desorden totalP, T
1515
Propiedades de la MateriaPropiedades de la Materia
Propiedades físicas:Propiedades físicas: su medición no modifica su medición no modifica la composición de la sustancia.la composición de la sustancia.
Ej.: Punto de fusión, de ebullición, color, Ej.: Punto de fusión, de ebullición, color, aroma, densidad. aroma, densidad.
Cambio Físico:Cambio Físico: proceso en el cual no cambia proceso en el cual no cambia la composición de la sustancia, sino sólo la composición de la sustancia, sino sólo su apariencia.su apariencia.
Ej.: Cambios de estado (sólido a líquido).Ej.: Cambios de estado (sólido a líquido).
Cambios Físicos y Químicos
1616
Propiedades químicas:Propiedades químicas: su medición cambia la su medición cambia la identidad y la proporción de las sustancias.identidad y la proporción de las sustancias.
Ej.: Punto de inflamabilidad, combustión.Ej.: Punto de inflamabilidad, combustión.
Cambio Químico (reacción química):Cambio Químico (reacción química): transformación de una sustancia en otra.transformación de una sustancia en otra.
Ej.: Reacción de hidrógeno y oxígeno puros Ej.: Reacción de hidrógeno y oxígeno puros para formar agua. para formar agua.
1717
Algunas propiedades de la materia y Algunas propiedades de la materia y el cambio químicoel cambio químico
AguaAgua Hidrógeno Hidrógeno Oxígeno Oxígeno
EstadoEstado Líquido Gas GasLíquido Gas Gas
Pto. EbulliciónPto. Ebullición 100ºC -253ºC -183ºC 100ºC -253ºC -183ºC
Densidad Densidad 1,00g/mL 0,084g/L 1,33g/L1,00g/mL 0,084g/L 1,33g/L
Inflamable Inflamable No Sí NoNo Sí No
2H2H2 2 + O + O22 2H 2H22O O
hidrógeno oxígeno agua
1818
ENERGÍAENERGÍATodos los cambios químicos traen asociado un cambio
de energía
2H2H2 2 + O + O22 2 H 2 H22O + O + EE (reacción exotérmica)(reacción exotérmica)
EE + 2HgO 2Hg + O + 2HgO 2Hg + O22 (reacción endotérmica)(reacción endotérmica)
La Energía Química radica en las fuerzas con las que los átomos se mantienen juntos (fuerzas de los
enlaces). Es un tipo de Energía Potencial
1919
La Energía química se transforma en otros tipos de energía: eléctrica, luminosa, térmica.
La suma de todas las reacciones químicas que suministran la energía para las actividades basales
(control de la temperatura corporal, circulación de la sangre, respirar, metabolizar en período descanso) se
llama metabolismo basal.
La rapidez a la cual se consume la energía química se denomina índice del metabolismo basal que se mide cuando la persona
está en reposo, sin alimentos luego de 14 horas, despierta y sin
haber hecho ejercicios vigorosos
2020
TEORÍA ATÓMICATEORÍA ATÓMICA
2121
1.1. Cada elemento está compuesto de partículas Cada elemento está compuesto de partículas muy pequeñas llamadas muy pequeñas llamadas átomosátomos, idénticos , idénticos en tamaño, masa y propiedades químicas, y en tamaño, masa y propiedades químicas, y difieren de los átomos de otros elementos.difieren de los átomos de otros elementos.
2.2. Los Los compuestoscompuestos se forman cuando se se forman cuando se combinan los átomos de dos o más combinan los átomos de dos o más elementos.elementos.
3.3. En una reacción química En una reacción química los átomos no los átomos no cambiancambian, , ni se crean ni se destruyenni se crean ni se destruyen, , sino sino que se redistribuyen dando origen a otros que se redistribuyen dando origen a otros compuestoscompuestos..
Teoría atómica de Dalton (1808)
2222
Esta teoría permitió explicar las TRES LEYES
BÁSICAS de la Química, también denominadas
LEYES PONDERALES:
Ley de Conservación de la Materia (o de Lavoisier):
En una reacción química ordinaria la materia se mantiene constante, ni se crea ni se destruye.
Ley de las Proporciones Definidas (o de Proust):
Un compuesto determinado contiene siempre los mismos elementos en las mismas proporciones de masa.
2323
Ejemplo:Ejemplo:
Monóxido de carbono (CO) Monóxido de carbono (CO) 12 g C y 16 g O 12 g C y 16 g O
Dióxido de carbono (CODióxido de carbono (CO22) ) 12 g C y 32 g O 12 g C y 32 g O
12 + 16 2x16 12 + 2(16)12 + 16 2x16 12 + 2(16)
CO + ½OCO + ½O22 CO CO22
28 + 16 = 44 g28 + 16 = 44 g
Ley de las Proporciones Múltiples (o de Dalton):
La masa de un elemento que se combina con una masa fija de otro está en relación de números enteros sencillos.
Ley de las proporciones múltiples
Ley de la conservación de la materia
Ley de las proporciones definidas
2424
Electrón negativo
Carga positiva distribuida por la
esfera
Modelo de Thomson
(Budín de pasas)
Los electrones son atraídos hacia los núcleos por las fuerzas que existen de cargas opuestas, y las intensidades de esas fuerzas pueden explicar las diferencias entre las diferencias entre elementos.
Modelos de átomos
2525
Región extranuclear (electrones)
Núcleo (protones
y neutrones
)
Electrones de valencia:
responsables de las propiedades
químicas
Electrones internos: poca influencia en reacciones químicas
Componentes del Átomo
Modelo de RutherfordModelo de Bohr
2626
Los átomos son muy pequeños, con diámetros comprendidos entre 1x10-10 m y 5x10-10 m, o 100-500 pm. 1 pm = 10-12 m
Una unidad muy extendida para medir dimensiones a escala atómica es el angstrom (Å). 1 Å = 10-10 m = 10-8 cm
Núcleo
PartículaPartícula LocalizaciónLocalización Carga Carga relativarelativa
Masa Masa relativarelativa
Masa (g)Masa (g)
ProtónProtón NúcleoNúcleo +1+1 1.007281.00728 1.673x101.673x10-24-24
NeutrónNeutrón NúcleoNúcleo 00 1.008671.00867 1.675x101.675x10-24-24
ElectrónElectrón Fuera del núcleoFuera del núcleo -1-1 0.000550.00055 9.110x109.110x10-28-28
2727
Las propiedades de los átomos están determinadas por las partículas subatómicas: protones, neutrones, electrones (existen más de estas partículas).
• Número atómico (Z) = número de protones en el núcleo. Determina la identidad de un elemento, i.e., elementos diferentes tienen nº atómicos diferentes.
• Número másico (A) = número total de protones y neutrones en el núcleo.
C
example
XAZ
126
:
Número atómico, número másico e isótopos
En general escribimos:
Nº Másico
Nº Atómico
2828
Hidrógeno: 1 protón, 1 electrón, masa 1
Helio: 2 protones, 2 neutrones,2 e-, masa 4
Litio: 3 protones, 3 neutrones, 3 e-, masa 6
Sodio: 11 protones, 11 neutrones, 11 e-, masa 22
Átomos neutros
2929
• Existen átomos de elementos que difieren entre si por su nº másico (mientras que su nº atómico se mantiene constante). Estos átomos se conocen como ISOTOPOS de un elemento.
• Ejemplo:
• Los isótopos de un elemento sólo difieren entre si por el nº de neutrones. Como las propiedades químicas de un elemento dependen de los protones y de los electrones, el comportamiento químico de los isótopos no varía.
3030
Isótopos del Hidrógeno
Isótopos del Carbono
3131
Orbital sOrbital s
l = 0l = 0
EsféricoEsférico
Orbital pOrbital p
l = 1l = 1
Los 3 orbitales p tienen la Los 3 orbitales p tienen la misma energía, es decir, misma energía, es decir, son “degenerados”son “degenerados”
Visión moderna del átomo
Orbital: probabilidad de encontrar un electrón en una zona del espacio alrededor del núcleo
3232
x
y
z
Modelos de átomos
Utilizados actualmente
3333
Representación de los orbitales
Orbitales f
l = 3
Orbitales d
l = 2
3434
La colección de orbitales con el mismo valor de La colección de orbitales con el mismo valor de nn se llama se llama capa electrónicacapa electrónica, y , y el conjunto de orbitales que tienen los mismos valores de el conjunto de orbitales que tienen los mismos valores de nn y y ll se llama se llama subcapasubcapa..
nn valores de valores de ll nombre de valores de nombre de valores de mmll # orbitales # total de # orbitales # total de
posiblesposibles subcapa posibles subcapa posibles en subcapa orbitales (nºe) en subcapa orbitales (nºe)
11 00 1 1ss 00 1 1 1 (2) 1 (2)
22 00 2 2ss 00 1 111 2 2pp 1, 0, -11, 0, -1 3 3 4 (8) 4 (8)
33 00 3 3ss 00 1 111 3 3pp 1, 0, -11, 0, -1 3 3 22 3 3dd 2, 1, 0, -1, -22, 1, 0, -1, -2 5 5 9(18) 9(18)
44 00 4 4ss 00 1 111 4 4pp 1, 0, -11, 0, -1 3 322 4 4dd 2, 1, 0, -1, -22, 1, 0, -1, -2 5 533 4 4ff 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3 73, 2, 1, 0, -1, -2, -3 7 16 16
(32)(32)
3535
2px 2py 2pz
3px 3py 3pz
2s
1s
3s
E
1s1
Z = 1 (Hidrógeno)Z = 1 (Hidrógeno)
3636
Z = 5 Z = 5 (Boro)
2px 2py 2pz
3px 3py 3pz
2s
1s
3s
E
1s22s22p1
3737
Z = 18 Z = 18 (Argón)
2px 2py 2pz
3px 3py 3pz
2s
1s
3s
E
1s22s22p63s23p6
3838
Hidrógeno Bromo
3939
Orden de Llenado de Orbitales Orden de Llenado de Orbitales AtómicosAtómicos
inicio
4040
La Tabla Periódica de los elementosLa Tabla Periódica de los elementosPeríodo Grupo
4141
Ag107.87
Plata47 Número atómicoNúmero atómico
Nombre del elementoNombre del elemento
Símbolo del elementoSímbolo del elemento
Masa atómica (peso)Masa atómica (peso)
4242
Diagrama de BloquesDiagrama de Bloques
El esquema siguiente, es un diagrama en bloques de la tabla El esquema siguiente, es un diagrama en bloques de la tabla periódica mostrando la forma en que se agrupan los elementos de periódica mostrando la forma en que se agrupan los elementos de acuerdo al tipo de orbital que está siendo llenado con electrones.acuerdo al tipo de orbital que está siendo llenado con electrones.
4343
ENLACE QUÍMICOENLACE QUÍMICO
4444
Enlace QuímicoEnlace Químico
Es la fuerza que mantiene unidos a los átomos en las moléculas
Los átomos tienden a minimizar su energía Los átomos tienden a minimizar su energía formando una configuración de formando una configuración de “capa “capa cerrada”cerrada” como la de los gases nobles. como la de los gases nobles.
Para ello existen dos posibilidades:Para ello existen dos posibilidades:
4545
1. Perder o ganar electrones para formar iones. Las especies iónicas, cationes y aniones, se atraen electrostáticamente para formar compuestos iónicos. Se dice que los compuestos iónicos están unidos por un “enlace iónico”.
2. Compartir los electrones con otros átomos. Los átomos se combinan entre ellos formando moléculas. Los átomos de una molécula están unidos por “enlaces covalentes”.
4646
¿Cuáles son los electrones que se pierden, ganan o comparten?????
Son los electrones de la última capa de cada átomo. Se conocen como electrones de valencia y son los que participan de los enlaces químicos.
Para distinguirlos, se usan los símbolos de puntos de Lewis, en los cuales cada punto representa un electrón de valencia.
¿Cuántos electrones se pierden, ganan o comparten?????
Regla del octeto: los átomos tienden a ganar, perder o compartir electrones hasta que se rodean de 8 electrones de valencia.
4747 9.1
Símbolos de puntos de LewisSímbolos de puntos de Lewis
Los elementos de los grupos 1A y 2a tienden a perder e-, mientras que los elementos de los grupos 6A y 7A tienden a ganar e-. Cuando se encuentran átomos de los grupos 1A, 2A, 6A y 7A, forman compuestos iónicos
4848
Es un compuesto que tiene iones cargados positivamente e iones cargados negativamente
Compuestos iónicos
Pierde 1 e-
Gana 1 e-
4949
Na · Na+ + e- Sodio ión sodio (catión)
Cl (7e-) + e- Cl- (8e-) cloro ión cloro (anión)
·Ca· Ca+2 + 2e- calcio ión calcio (catión)
O (6e-) + 2e- O-2 (8e-) oxígeno ión oxígeno (anión)
50509.2
Li + F Li+ F -
El enlace iónico
1s22s1
1s22s22p5 1s2 1s22s22p6
[He] [Ne]
Li Li+ + e-
e- + F F -
F -Li+ + Li+ F -
Cristales
Estructuras de Lewis
5151
Molécula – un ágregado de 2 o más átomos en una configuración definida, unidos por fuerzas químicas de tipo covalente.
Moléculas o Compuestos MolecularesMoléculas o Compuestos Moleculares
5252
Un enlace covalente es aquel en el cual dos o más átomos comparten sus electrones de valencia
F F+
7e- 7e-
F F
8e- 8e-
F F
F F
Estructura de Lewis del F2
lone pairslone pairs
lone pairslone pairs
Enlace covalente simple
Enlace covalente simple
9.4
Lone pair: par electrónico no enlazante
5353
8e-
H HO+ + OH H O HHor
2e- 2e-
Estructura de Lewis del agua
Enlace doble: dos átomos comparten 2 pares de electrones
Enlace covalente simple
O C O o O C O
8e- 8e-8e-Enlaces dobles Enlaces dobles
Enlace triple – dos átomos comparten 3pares de electrones
N N8e-8e-
N N
Enlace tripleEnlace triple
o
9.4
5454
HibridaciónHibridación
C (1s22s22p2)
spsp33Tetrahedro
5555
C (1s22s22p2)
spsp22
120º
Trigonal plana
5656
C (1s22s22p2)
H C C H
spsp
180º
Lineal
5757
Enlace covalente coordinadoEnlace covalente coordinado
H+
+
Ión amonio
(ión molecular o poliatómico)
5858
Estructuras de Lewis de moléculasEstructuras de Lewis de moléculas
AmoníacoAmoníaco AguaAgua
Tetracloruro Tetracloruro de carbonode carbono
Acido acéticoAcido acético
5959
6060
Electronegatividad : es la capacidad de un átomo de atraer un par de electrones de un enlace.
Disminuye la electronegatividad
Disminuye la electronegatividad
Polaridad de las moléculas
6161
H F FH
Un enlace covalente polar o enlace polar es un enlace covalente con una densidad de electrones mayor alrededor de uno de los átomos.
Región rica en elctrones
Región pobre enelectrones Rica en e-Pobre en e-
+ -
9.5
6262
Covalente
comparte e-
Covalente polar
Transferencia parcial de e-
Iónico
transfiere e-
Aumento de la diferencia de electronegatividad
Clasificación de los enlaces según la diferencia de electronegatividad de los átomos
Diferencia Tipo de enlace
0 Covalente (puro)
2 Iónico
0 < y <2 Covalente polar
9.5
6363
Cs – 0.7 Cl – 3.0 3.0 – 0.7 = 2.3 Iónico
H – 2.1 S – 2.5 2.5 – 2.1 = 0.4 Covalente polar
N – 3.0 N – 3.0 3.0 – 3.0 = 0 Covalente
9.5
Ejercicio:
Clasifique los siguientes enlaces según su polaridad:
CsCl, H2S, N2, H20
H – 2.1 O – 3.5 3.5 – 2.1 = 1,4 Covalente polar
Cuando la diferencia de electronegatividad de los enlaces es superior a 0.5 se comienza a hablar de “enlaces polares”
6464
INTERACCIONES INTERACCIONES INTERMOLECULARESINTERMOLECULARES
6565
¿Qué es lo que hace que, a la misma temperatura, algunas sustancias sean sólidas, líquidas o gaseosas?
Las moléculas se “atraen” unas con otras, con diferentes fuerzas, dependiendo de su naturaleza polar.
Esta atracción responde a interacciones intermoleculares, entre las que se cuentan:
Ión-iónIón-ión Ión-dipoloIón-dipolo Dipolo-dipoloDipolo-dipolo Dipolo-dipolo inducidoDipolo-dipolo inducido Dipolo inducido-dipolo inducido Dipolo inducido-dipolo inducido
(o de dispersión de London)(o de dispersión de London)
Fuerzas de Van der Waals
Fuer
za d
e la
inte
racc
ión
6666
Interacciones ión -iónInteracciones ión -ión
Cl -
NaCl
NH4+
NH4+
NH4+
Sal iónica
Sales moleculares
Cloruro de amonioFosfato de amonio
6767
El enlace polar se genera entre átomos de El enlace polar se genera entre átomos de electronegatividades distintaselectronegatividades distintas
Dos cargas eléctricas de signo opuesto separadas Dos cargas eléctricas de signo opuesto separadas por una distancia generan un por una distancia generan un dipolodipolo
El tamaño del dipolo se mide por el El tamaño del dipolo se mide por el momento momento dipolardipolar
Momento dipolar
F
6868
Matemáticamente, el momento dipolar (Matemáticamente, el momento dipolar (se expresa se expresa como:como:
QQ rr
Unidad: Debye = 3.34 x 10Unidad: Debye = 3.34 x 1030 30 coulomb x metroscoulomb x metros
r
Q Q
F MDHF = 1.82 DEjemplo:
6969
Interacción ión-dipoloInteracción ión-dipolo
HO
H+
MD
+ -
Dipolo
Cl-
++
++
--
--
7070
Interacción dipolo-dipoloInteracción dipolo-dipolo
+-+
- +
-
+ - +-
+ -
La fuerza de esta interacción depende de la magnitud de los dipolos. Mientras mayor es el MD de la molécula, mayor es la
fuerza de la interacción
7171
Dipolo-dipolo inducidoDipolo-dipolo inducido(interacción relativamente débil)(interacción relativamente débil)
+ -
Molécula apolar Dipolo
+ -
- -
-
+
+
+
Los dipolos “polarizan” las moléculas apolares
7272
Dipolo inducido-dipolo inducidoDipolo inducido-dipolo inducido
-+
-
+ -+
+
+
-
-
Por brevísimos momentos los electrones de una de las moléculas se concentran en una zona de ésta de manera que la molécula apolar
forma un dipolo instantáneo, que induce la polarización de moléculas cercanas
Interacción débil, que se hace más importante en
moléculas apolares grandes
7373
Puente de HidrógenoPuente de Hidrógeno
El enlace de hidrógeno, o puente de hidrógeno, es un tipo especial de interacción dipolo-dipolo, y ocurre cuando interactúan los
hidrógenos de moléculas polares con los átomos electronegativos de éstas
--N ////// H ////// O C
+