Carbohidratos Propiedades Físicas


Instrucciones

  • A continuación se describen las diferentes formas de representación de la molécula utilizando Jsmol.
  • Haga clic en la (+) del cuadro verde para extenderlo y poder leer la descripción.

  • Para cerrar el cuadro, haga clic en el signo (-).

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.
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  • 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.

Carbohidratos

Mono y Disacáridos

¡Atención!

Casi todos los mono y disacáridos son sólidos cristalinos e incoloros.

Aunque todos los monosacáridos son de sabor dulce, algunos son más dulces que otros. La D-fructosa es la más dulce, e incluso más dulce que la sacarosa (azúcar de mesa). Como pueden formarse puentes de hidrógeno entre sus grupos -OH polares y el agua. Todos los monosacáridos son muy solubles en agua. Son poco solubles en alcohol, y son insolubles en disolventes no polares como el éter dietílico.

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Los carbohidratos contenidos en los alimentos como las pastas y e l pan proporcionan energía al cuerpo.

Los Polisacáridos

Frecuentemente son compuestos amorfos, insolubles e insípidos, con masas molares sumamente grandes.

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Almidón amorfo.

Para comprender la actividad óptica es importante empezar con los estereoisómeros, los cuales son isómeros con la misma fórmula molecular pero diferente localización de sus átomos en el espacio. Los estereoisómeros tienen los mismos átomos entre sí en la misma secuencia; sin embargo, la forma en que los átomos están orientados con respecto a los demás es diferente.

Otra clase de estereoisómeros son los enantiómeros.

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Los enantiómeros son estereoisómeros cuyas imágenes especulares no se pueden superponer entre sí. Consideremos una analogía de los enantiómeros antes de estudiar las moléculas de carbohidratos. ¿Qué ve usted cuando mantiene su mano izquierda frente a un espejo? Si observa cuidadosamente la imagen especular de su mano izquierda verá que ésta tiene la distribución de los dedos igual a los de su mano derecha. ¿Tiene la imagen especular de su mano izquierda la misma relación espacial que los dedos de esa mano? Definitivamente no; la imagen de la mano en el espejo (la misma configuración que su mano derecha) es la opuesta a su mano izquierda. Trate de alinear los dedos de ambas manos; no es posible. Puesto que no se pueden alinear, podemos concluir que la mano izquierda y su imagen especular son diferentes con respecto a sus orientaciones en el espacio. En otras palabras, tienen diferentes configuraciones.

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Par de enantiómeros

Par de enantiómeros

La actividad óptica es una propiedad característica de las moléculas quirales que consiste en la desviación del plano en el que vibra una luz polarizada hacia la derecha o hacia la izquierda.

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Una molécula quiral es aquella que tiene por lo menos un átomo de carbono con cuatro grupos diferentes.

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La medición de esta propiedad se realiza con un polarímetro.

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Puedes observar como la luz polarizada atraviesa una muestra constituida por una disolución de la sustancia quiral. La desviación del plano de la luz depende de:

  • Naturaleza de la muestra
  • Concentración de la disolución
  • Longitud de la celdilla
  • Temperatura

La medida se realiza usando como fuente de luz una lámpara de sodio (línea D) a una determinada temperatura.

Una vez anotada la lectura se aplica la fórmula:

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La lectura que da el aparato es en grados, la celdilla en donde se prepara la disolución suele tener una longitud de 1 dm, y si la solubilidad lo permite las disoluciones se prepara de manera que sea 1.

La actividad óptica medida de esta manera se denomina rotación específica.

Diastereoisómeros

Los diastereoisómeros se definen como estereoisómeros que no son imágenes especulares entre sí. Son un tipo particular de isómeros, lo que significa que son compuestos que comparten la misma fórmula molecular. son una clase de estereoisómeros que no son superponibles pero tampoco son imagen especular uno del otro, es decir, no son enantiómeros. Deben tener dos o más centros quirales y la misma configuración en por lo menos uno de sus centros quirales teniendo una configuración opuesta en por lo menos uno de sus centros quirales.

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Diastereoisómeros de la glucosa, podemos notar que al comparar cualquier par de diastereoisómeros, estos difieren en la configuración de por lo menos un carbono quiral, y comparten la configuración de por lo menos un carbono quiral.