Instrucciones
Usted tiene las siguientes opciones en este simulador para moléculas pequeñas tanto inorgánicas como orgánicas.
- En la parte superior, aparecen los botones 2D y 3D para que pueda observar el modelo en dos o tres dimensiones.
- A continuación se presenta el modelo en dos o tres dimensiones.
- "Search" puede ser utilizado para buscar alguna molécula, escribiendo el nombre en inglés, por ejemplo al escribir, sulphuric acid (ácido sulfúrico).
- Color de fondo, sirve seleccionar el color del fondo del modelo en tres dimensiones.
- Acercar +, acerca el modelo.
- Acercar -, aleja el modelo.
- Girar X, Y, Z, para girar el modelo en tres dimensiones en los ejes x, y, z.
- Alambres, varillas y pelotas y varillas, para cambiar el modelo en tres dimensiones en esas representaciones.
- Energía, aparce en la parte superior la energía de la molécula en kJ/mol o kcal/mol.
- Minmizar por MMFF94, normalmente las estructuras iniciales que se crean en los simuladores poseen energías mucho mayores a las que tendría un objeto real, por esta razón, se utilizan algoritmos para calcular las posiciones y fuerzas originales, con el objetivo de minimizarlas y que sean más realistas.
- Arrastrar Minimizar, usted puede arrastrar un átomo, soltarlo y entonces el sistema hace un cálculo de minimización de energía.
- Simetría, muestra los planos de simetría en la molécula.
- Editar, puede editar la molécula agragando o quitando átomos y enlaces.
- Superficie VDW, la superficie de van der Waals de una molécula es una representación abstracta o modelo de esa molécula, que ilustra dónde, en términos muy generales, podría haber una superficie para la molécula en función de los cortes duros de los radios de van der Waals para átomos individuales, y representa una superficie a través de la cual la molécula podría concebirse interactuando con otras moléculas.
- PEM es el mapa de potencial electrostático.
- Tetraedros, para el caso que exista alguna átomo tetraédrico.
- Dipolos enlaces, para ver el los dipolos de todos los enlaces.
- Dipolo molecular, para ver el momento dipolar resultante de toda la molécula.
- Hibridación sp, sp2 y sp3, para ver la hibridacion del átomo de carbono.
- C quiral (nomenclatura R/S) y E/Z para isomería geométrica en alquenos, los descriptores R/S permiten indicar en un compuesto orgánico la configuración (la disposición espacial de los sustituyentes) de un carbono o centro quiral, estereocentro o centro estereogénico, que es el caso de un átomo de carbono con cuatro sustituyentes diferentes. Se añade R o S entre paréntesis como prefijo delante del nombre de la molécula orgánica. En caso de ser más de uno el centro estereogénico, separados por coma se indica el descriptor R o S de cada uno, precedido del número o localizador que identifica su posición.
- Invertir R/S, para cambiar la quiralidad.
- Nomenclatura E/Z en Alquenos, el sistema tradicional para nombrar los isómeros geométricos de un alqueno, en el que los mismos grupos están dispuestos de manera diferente, es nombrarlos como cis o trans. Sin embargo, es fácil encontrar ejemplos donde el sistema cis-trans no se aplica fácilmente.
- N electrones, O electrones y S electrones, para ver los electrones libres del nitrógeno, oxígeno y azufre.
- C primario, C secundario, C terciario, C cuaternario, identifica la clasificación de los átomos de carbono.
- Dadores y aceptores de puentes de hidrógeno, señala los átomos que pueden dar o aceptar puentes de hidrógeno
- Botón 2D, cuando escoge el botón 2D, la aplicación tiene su propio menú y quedan inhabilitados todos los botones 3D.
Alcanos
Las propiedades de los alcanos dependen de su estructura: sus moléculas presentan enlaces covalentes y están constituidos por elementos que poseen electronegatividades relativamente iguales: carbono (2.5); hidrógeno (2.1). Esto hace que las moléculas de los alcanos sean "esencialmente" no polares.
Las fuerzas que mantienen unidas a las moléculas no polares (fuerzas de Van der Waals) son débiles, de alcance limitado y actúan principalmente en las superficies moleculares donde las moléculas tienen mayor contacto. Esto hace que cuanto más grande sea una molécula, más intensas sean las fuerzas intermoleculares, lo que incide en algunas propiedades físicas.
Una sustancia se encuentra en estado líquido y no en estado gaseoso debido a que existen fuerzas de cohesión entre las moléculas (fuerzas de atracción intermoleculares) que son mayores en el estado líquido que en fase gaseosa
¿En qué forma se relaciona la estructura molecular con las propiedades físicas de los compuestos?. Los estados sólido, líquido y gaseoso de un compuesto no representan diferencias en la estructura de las moléculas individuales; más bien, representan variaciones en la disposición de las moléculas. En un sólido, las moléculas están acomodadas de manera muy compacta y están relativamente inmovilizadas en una red cristalina ordenada. Las fuerzas de atracción entre moléculas alcanzan un máximo. En el estado líquido, las atracciones moleculares continúan existiendo, pero las moléculas son móviles; tienen más energía cinética. La movilidad molécular en la fase de vapor es tan grande que prácticamente no existen atracciones moleculares y cada molécula es, en teoría, independiente de las otras. Se requiere energía, en forma de calor, para suministrar a las moléculas el ímpetu y movilidad que necesitan para desprenderse de la red cristalina y formar un líquido o para romper todas las fuerzas de atracción y convertirse en vapor.
A temperatura ambiente (26° C) y una atmósfera de presión, el metano, el etano, el propano y el butano son gases a temperatura ambiente. Los alcanos no ramificados desde el (C5H12) al (C17H36) son líquidos, y a partir de C18 en adelante, son sólidos.
Simulador de orbitales y polaridad del etano ... Hacer clic aquí
Punto de Ebullición
Los alcanos normales muestran un aumento constante en el punto de ebullición al aumentar el peso molecular. Si el alcano es ramificado disminuye notablemente el punto de ebullición y además cuanto más numerosas sean las ramificaciones, menor es su valor. En la siguiente gráfica se puede observar una comparación entre los puntos de ebullición de alcanos sin ramificación y sus isómeros 2-metil-ramificados. Los isómeros, por supuesto, tienen el mismo número de átomos y electrones, pero una molécula de un alcano ramificado tiene un área de superficie más pequeña que la de un alcano no ramificado. La forma más extendida de un alcano no ramificado permite más puntos de contacto para las asociaciones intermoleculares. Comparemos los puntos de ebullición del pentano (36° C), 2-metilbutano (28°C) y 2,2-dimetilbutano (9° C). Las formas de estos isómeros son claramente evidentes. El pentano tiene estructura más extendida y la mayor área de superficie capaz de "pegarse" a otras moléculas mediante fuerzas de atracción débiles, tiene el punto de ebullición más alto. El 2,2-dimetilpropano tiene la estructura más compacta, establece menos atracciones y tiene el punto de ebullición más bajo.
¡Atención!
Simulador de comparación de puntos de ebullición ... Hacer clic aquíPunto de Fusión
Como en el caso anterior, aumenta a medida que crece el peso molecular. Este aumento no es tan regular, debido a que los alcanos con número par de átomos de carbono se compactan en el estado cristalino haciendo que las fuerzas de atracción entre las cadenas individuales sean mayores, y por consiguiente, los puntos de fusión lo sean también. Los alcanos sólidos son materiales blandos, generalmente de bajo punto de fusión. Lo compacto o la simetría molecular ordinariamente aumenta el punto de fusión de un compuesto. Estas moléculas encajan con más facilidad en una red cristalina. Una red cristalina más estable requiere más energía para destruirse. En consecuencia, generalmente los puntos de fusión son más altos para compuestos altamente ramificados que para compuestos con una cadena más larga y recta. Analicemos nuevamente los isómeros del pentano, note que no existe una tendencia obvia que permita predecir los puntos de fusión. El 2-metibutano tiene el menor punto de fusión (p.f. -160° C), le sigue el pentano (p.f. -130° C) y por último tenemos el de mayor punto de fusión; el 2,2-dimetipropano (p.f. -17).
Densidad
Los alcanos son los menos densos de todos los grupos de moléculas orgánicas. Tienen densidades menores con respecto a la densidad del agua (1g/cm3). A medida que aumenta el alcano aumenta la densidad.
Solubilidad
Los alcanos debido a su baja polaridad se disuelven en disolventes de baja polaridad o no polares como el (C6H6), el (CCl4), el (CHCl3), y el (CH3CH2OCH2CH3).
Propiedades Físicas de Cicloalcanos
Los cicloalcanos tienen sus moléculas más compactas que las de los hidrocarburos normales, de ahí la variación en sus propiedades físicas.
Punto de Ebullición
Más o menos 10° C superior a los de los n-alcanos.
Punto de Fusión
También de 40° C a 100° C sobre el de los alcanos normales.
Solubilidad
Solubles en disolventes orgánicos, respecto del agua su solubilidad disminuye a medida que aumenta su peso molecular.
Densidad
Mayor a la de los correspondientes alcanos.