Modelos Moleculares

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUIMICA E ING. QUIMICA

E.A.P ING. QUIMICA

TABLA DE CONTENIDO

 Carátula 1

 Tabla de contenido 2

 Resumen 3

 Introducción 4

 Fundamento teórico 5

 Detalles experimentales 9

 Discusión de resultados 18

 Conclusiones 19

 Recomendaciones 20

 Apéndice 21

 Bibliografía 27

RESUMEN

Los modelos moleculares son herramienta importante en el estudio de la química orgánica, gracias a esto se puede apreciar las características que afectan a la conformación o estructura y su reactividad con otras moléculas.

Al experimentar en el laboratorio, observamos los modelos moleculares que tenían colores diferentes a cada átomo, en el átomo de carbono, hidrogeno, nitrógeno, oxigeno, cloro y bromo se les asigna el color negro, amarillo, rojo, azul, verde y anaranjado respectivamente. Estos átomos estarán unidos por palitos que representan enlaces.

Cuando empleamos los modelos moleculares para el carbono podemos observar que se forma una figura tetraédrica por su hibridación sp3.

Además ha permitido visualizar las cadenas que se forman con átomos de carbono en este caso el etano, propano, etc, también la utilización de resortes para representar dobles y triples enlaces.

Pudimos describir las disposición es que adopta el ciclo hexano: conformación silla y conformación bote donde la primera conformación es la más estable por su posición planar.

En las proyecciones Newman se pudo entender fácilmente por el manejo adecuado de los modelos moleculares donde una molécula en este caso el etano se podía girar en un ángulo de 360 formándose conformaciones alternadas y eclipsadas.

Por último, se pudo destacar que el uso de modelos moleculares no solo ayuda a representar moléculas sino también nos ilustra de manera didáctica las reacciones químicas.

INTRODUCCION

Las moléculas son demasiado pequeñas como para poder observarlas de manera directa. Una forma efectiva para visualizarlas es mediante el uso de modelos moleculares. Los modelos tienen la finalidad de inspirar la imaginación, estimular el pensamiento y asistir en el proceso de visualización. Presentan al usuario una forma sólida de un objeto abstracto que de otra forma solo se formularía en la mente, habla o texto escrito de un químico. Los libros de texto de química contienen lenguaje gráfico para describir las moléculas y las reacciones, sin embargo, los modelos moleculares incrementan la comprensión a través de una asociación más vivida.

Por lo común se utilizan dos tipos de modelos moleculares: los modelos de esferas y barras (resortes), y los modelos espaciales. En los modelos de esferas y barras los átomos están representados por esferas de madera o de plástico con orificios perforados en ellas y se les asigna un color característico a cada átomo como el carbono que es de color negro por ejemplo. Los ángulos formados en las moléculas representadas presentan una aproximación al ángulo real lo que nos da a entender la importancia del uso de modelos moleculares.

Los objetivos fundamentales son la representación de la estructura molecular de diversas moléculas (agua, metano, etano, etc.) haciendo uso de esferas y barras. En base a su estructura molecular analizar la estabilidad de las diversas conformaciones: silla, bote, alternada, eclipsada que adopta una molécula en su forma tridimensional. Ilustrar las reacciones químicas de manera didáctica.

En el siglo XIX muchos químicos ya construían modelos a escala para entender mejor la estructura de la molécula. Nosotros podemos tener una mejor apreciación de las características que afectan a la estructura y a la reactividad cuando examinamos la forma tridimensional de un modelo molecular.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

MODELOS MOLECULARES

Son técnicas usadas para la visualización tridimensional de las moléculas, cuando se trabaja con sistemas complejos se hace necesario el uso de programas para imitar el comportamiento molecular. Las representaciones de los átomos se hacen con esferas de distintos colores, las más usadas son:

Carbono NEGRO

Hidrogeno AMARILLO

Oxígeno ROJO

Nitrógeno AZUL

Cloro VERDE

Bromo ANARANJADO

(Molécula del Metano.)

HIBRIDACIÓN

El átomo de Carbono es capaz de formar largas cadenas estables, gracias a su hibridación, presenta 3 hibridaciones: sp, sp2 y sp3 con lo que forma triple, doble y simple enlace respectivamente

ISOMERÍA

Propiedad de algunos compuestos, que con la misma fórmula molecular, pero cambiando sus disposiciones espaciales, se logra obtener sustancias con características diferentes. Esta propiedad no es propia de los compuestos orgánicos ya que también existen algunos compuestos inorgánicos que la poseen.

(Isomería geométrica)

(Par de enantiómeros)

PROYECCIONES NEWMAN

Son representaciones bidimensionales de las conformaciones o rotámeros de una molécula orgánica a través de un enlace simple carbono-carbono. Existen dos tipos de rotámeros: los eclipsados y los alternados.

Se dicen alternados cuando los átomos están lo más alejadas unos de otros, y eclipsados cuando están cerca.

BENCENO

Compuesto químico cuya fórmula es C6H6 y de estructura plana, se le considera un hidrocarburo aromático y también a sus derivados por el olor característico que emiten. En el benceno cada átomo de carbono ocupa el vértice de un hexágono regular, aparentemente

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