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.
- Carga parcial calcula la carga parcial de cada átomo.
- 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.
- Anillo aromático, muestra los anillos aromáticos.
- Heteroátomo, muestra los heteroátomos en heterociclos.
- 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.
Enlace Covalente
Molécula de H2SO4
Para escribir la fórmula electrón-punto del ácido sulfúrico H2SO4, se pueden seguir los siguientes pasos:
- Contar los electrones de valencia
- Dibujar el esqueleto de la molécula
- Formar enlaces
- Distribuir los electrones
- Verificar los octetos
- Estructura final
• Hidrógeno (H): 1 electrón de valencia × 2 = 2 electrones
• Azufre (S): 6 electrones de valencia
• Oxígeno (O): 6 electrones de valencia × 4 = 24 electrones
• Total de electrones de valencia: 2 + 6 + 24 = 32 electrones.
• Colocar el azufre en el centro, los cuatro oxígenos alrededor del azufre y los dos hidrógenos unidos a dos oxígenos.
• Conectar los dos hidrógenos a dos oxígenos.
• El azufre queda en el centro y conectado a los cuatro oxígenos.
• Los dos oxígenos que no tienen hidrógeno están enlazados cada uno por un enlace covalente dativo indicado con una flecha. En la estructura con electrones se observa los electrones color rojo entre el azufre y el oxígeno superior y el azufre y el oxígeno inferior. Estos electrones pertenecen al azufre. Aquí se produce una situación especial que corresponde a la formación de un enlace covalente dativo o coordinado que por definición es: aquel enlace covalente en el que el par de electrones compartidos es suministrado sólo por uno de los átomos enlazados.
• Dos oxígenos están unidos por enlaces simples.
• Asegurarse de que cada átomo tenga el número adecuado de electrones:
• Cada uno de los cuatro oxígenos cumple con el octeto.
• El azufre cumple con el octeto.
• El hidrógeno cumple con la regla de dos.
• La representación de la estructura de Lewis es:
¡Atención!
Video de estructura electrónica del H2SO4Las moléculas de ácido H2SO4, H2SO3 y H3PO4 se dibujan generalmente utilizando "estructuras de Lewis" que muestran la extensión del octeto por orbitales 3d en azufre y fósforo, respectivamente. Por lo tanto, se supone que se forman dobles enlaces S=O y P=O. Sin embargo, se calculó que las ocupaciones naturales de orbitales d en S y P eran tan bajas como 0.1 e, y por lo tanto, difícilmente se puede esperar una extensión del octeto (referencia).
Ion sulfato, SO4-2
Para escribir la fórmula electrón-punto del ion sulfato SO4-2, se pueden seguir los siguientes pasos:
- Contar los electrones de valencia: El azufre (S) tiene 6 electrones de valencia y cada oxígeno (O) tiene 6 también. Con cuatro oxígenos, sumamos 4 × 6 = 24 electrones de valencia de los oxígenos. Añadimos los 6 del azufre: 24 + 6 = 30 electrones. Al ser un ion sulfato con carga de -2, sumamos 2 electrones más, dando un total de 32 electrones. Los oxígenos con carga negativa se muestran con halo rojo.
- Dibujar la estructura básica: Coloca el átomo de azufre en el centro y los cuatro átomos de oxígeno alrededor.
- Distribuir los electrones: Primero, une los átomos con enlaces simples, usando 2 electrones por enlace. Eso ocupa 4 × 2 = 8 electrones.
- Completar los octetos: Los 24 electrones restantes se distribuyen en los oxígenos para completar sus octetos. Cada oxígeno necesita 6 electrones más: 4 × 6 = 24.
También se puede escribir una estructura resonante donde el azufre puede expandir su octeto (superando 8 electrones) debido a su capacidad de usar orbitales d.
- El sulfato también puede mostrar una extensión del octeto al utilizar orbitales 3d.
- El sulfato SO4-2 se puede combinar con iones positivos, ejemplo:
Ácido sulfuroso, H2SO3
- Contar los electrones de valencia:
- Dibujar la estructura básica:
- Distribuir los electrones:
- Completar los octetos:
- El azufre puede expandir su octeto debido a la disponibilidad de orbitales d.
- En la estructura final, el átomo de azufre central está unido a tres átomos de oxígeno por enlaces simples. Dos de los oxígenos están además unidos a átomos de hidrógeno. Los oxígenos completan sus octetos con pares solitarios de electrones, y el azufre puede tener más de ocho electrones debido a la expansión del octeto.
• El azufre (S) tiene 6 electrones de valencia.
• Cada oxígeno (O) tiene 6 electrones de valencia. Hay 3 oxígenos: 3 × 6 = 18 electrones.
• Cada hidrógeno (H) tiene 1 electrón de valencia. Hay 2 hidrógenos: 2 × 1 = 2 electrones.
• En total, se suman 6 + 18 + 2 = 26 electrones de valencia.
• Colocar el átomo de azufre en el centro.
• Rodear al azufre con los tres átomos de oxígeno.
• Conectar dos de los oxígenos a dos átomos de hidrógeno formando enlaces O-H.
• Conectar los átomos con enlaces simples (S-O y O-H).
• Esto usa 3 × 2 = 6 electrones para los enlaces S-O y 2 × 2 = 4 electrones para los enlaces O-H, usando un total de 10 electrones.
• Los electrones restantes se distribuyen para completar los octetos de los oxígenos.
Ion sulfito, SO3-2
- Contar los electrones de valencia:
- Dibujar la estructura básica:
- Distribuir los electrones:
- Completar los octetos:
- El azufre puede expandir su octeto debido a la disponibilidad de orbitales d.
- En la estructura final, el átomo de azufre central está unido a tres átomos de oxígeno por enlaces simples. Los oxígenos completan sus octetos con pares solitarios de electrones, y el ion sulfito lleva una carga negativa total de -2, lo que se indica en los dos oxígenos con halo rojo por haber ganado un electrón cada uno.
- El ion sulfito SO3-2 se puede combinar con iones positivos, por ejemplo:
• El azufre (S) tiene 6 electrones de valencia.
• Cada oxígeno (O) tiene 6 electrones de valencia. Hay 3 oxígenos: 3 × 6 = 18 electrones.
• Al ser un ion con carga -2, se suman 2 electrones adicionales. En total, se tienen 6 + 18 + 2 = 26 electrones de valencia.
• Colocar el átomo de azufre en el centro.
• Rodear al azufre con los tres átomos de oxígeno.
• Conectar los átomos con enlaces simples (S-O).
• Esto usa 3 × 2 = 6 electrones para los enlaces S-O.
• Los electrones restantes se distribuyen para completar los octetos de los oxígenos.
