Enlace Químico Introducción


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

Menú General

Usted tiene las siguientes opciones

  • Girar cualquier estructura en los ejes x, y, z.
  • Cambiar el fondo del visor 3D

Estructuras Cristalinas

En cada uno de los botones, usted podrá cambiar la matriz tridimensional de la estructura cristalina.

Moléculas Pequeañas

  • Usted podrá poner el modelo en forma de alambres, varillas y pelotas.
  • También podrá realizar otras operaciones a nivel molecular

Biomoléculas y Ácidos Nucleicos

Cargar archivo PDB

  • Usted puede cargar un archivo PDB de la siguiente base de datos: Protein Data Bank .
  • Diferentes formas de representación de las moléculas

    1. "Amino" es un esquema que asigna colores a los aminoácidos en función de sus propiedades químicas, p. ácido, básico, hidrofóbico o polar. Los colores son ASP, GLU, CYS, MET, LYS, ARG, SER, THR, PHE, TYR, ASN, GLN, GLY, LEU, VAL, ILE, ALA, TRP, HIS y PRO. Los ácidos nucleicos son de color caré claro en el esquema "amino".
    2. "Cadena" es un esquema que da un color diferente a cada cadena del archivo pdb.
    3. "Grupo" es un esquema que colorea las cadenas de proteínas de manera diferencial en la dirección amino-carboxi. Este esquema también colorea las cadenas de ácido nucleico de manera diferencial en la dirección 5 '> 3'.
    4. "Temperatura" es un esquema que colorea los átomos de acuerdo con sus temperaturas anisotrópicas, almacenadas como un valor beta en un archivo pdb. La temperatura anisotrópica indica la movilidad de un átomo o la incertidumbre de posición. Los segmentos más "móviles" y más cálidos son de color rojo, progresando a fragmentos azules más inmóviles.
    5. "Estructura" es un esquema de color muy útil porque colorea de manera diferencial la estructura secundaria de una proteína (hélices α y láminas β). Es mejor usar un comando de visualización que ilustre la estructura secundaria cuando se utiliza el esquema de colores de la estructura (por ejemplo, cintas, dibujos animados, esqueleto, trazas o hebras; consulte la sección Visualización).

    Clasificación de los aminoácidos

    1. Ácidos: Asp, Glu
    2. No cíclicos
    3. Alifáticos: Ala, Gly, Ile, Leu, Val
    4. Aromáticos: His, Phe, Trp, Tyr
    5. Básicos: Arg, His, Lys
    6. Interiores: Ala, Leu, Val, Ile, Phe, Cys, Met, Trp
    7. Con carga: Asp, Glu, Arg, His, Lys
    8. Hidrofóbicos: Ala, Leu, Val, Ile, Pro, Phe, Met, Trp
    9. Polares: Cys, Gly, Ser, Thr, Lys, Asp, Asn, Glu, Arg, Gln, Tyr, His
    10. Pequeños: Ala, Gly, Ser

    Metales

  • Muestra los metales en la estructura protéica.
  • Grupos Prostéticos

  • Muestra todos los grupos de naturaleza no protéica.
  • Superficie y Cavidades

  • Jsmol introduce la capacidad de distinguir entre cavidades y superficies de una proteína.
  • Sección

  • La sección "corta" la molécula, es decir, elimina los átomos hasta una profundidad específica para que las características interiores puedan observarse fácilmente.
  • Portada

    Nuestro Universo comenzó, según teorías actuales, con una gran explosión o " Big Bang" que llenó todo el espacio. Cada partícula de materia formada se alejó violentamente de toda otra partícula.

    Photo

    En el momento de la explosión, toda la materia estaba en forma de partículas elementales subatómicas que colisionaban y se aniquilaban unas a otras, formando partículas nuevas y liberando más energía.

    A medida que el universo se expandía y se enfriaba, gradualmente se formaron los primeros átomos. Es a partir de estos átomos que se plasmaron y evolucionaron los sistemas vivos.

    Iniciaremos el estudio de los seres vivos analizando la estructura de los átomos y las moléculas que forman al combinarse.

    Si hubiéramos tenido la oportunidad de hacer un viaje hacia el pequeño mundo molecular, probablemente habríamos visto algo similar a lo que se puede observar en la siguiente animación que  es un viaje hacia el interior de la . Este compuesto, es una proteína que posee estructuralmente una gran complejidad. Probablemente, nos surja la duda de como están unidos todos sus átomos, por qué se mantienen unidos firmemente constituyendo uno de los compuestos más complejos de la naturaleza. Pues bien, en esta unidad trataremos de desentrañar este gran misterio.

    La materia, a excepción de casos muy raros, no se desintegra espontáneamente. Esto se debe a que hay fuerzas primarias de atracción que mantienen unidos los átomos en las moléculas y en otro tipo de estructuras que se conocen con el nombre de estructuras de red . Ejemplo, la estructura cristalina del (NaCl).

    Estas páginas se han desarrollado para ayudar a comprender y visualizar cómo se forman los enlaces entre los orbitales atómicos de los átomos.

    Hay una serie de teorías para describir el enlace químico, una de ellas es la Teoría del Enlace de Valencia (TEV) y la otra es la Teoría del Orbital Molecular (TOM). En ambos casos, la teoría intenta racionalizar la geometría de una molécula basándose en cómo se forman los enlaces. En los dos planteamientos, la idea de un enlace químico resulta de dos (o más) átomos que "comparten" electrones entre ellos para completar el octeto de la capa de valencia del átomo (es decir, un enlace covalente). Los átomos pueden compartir electrones cuando los orbitales atómicos interactúan entre sí, se superponen para producir un orbital común compartido por ambos átomos y contienen dos electrones.

    La fuerza de la interacción entre dos orbitales depende de:

    • Las energías relativas de los dos orbitales atómicos que se combinarán para formar el nuevo orbital de "enlace". Cuanto más cercanas estén las energías de los dos orbitales, la interacción será más fuerte

    • El grado de superposición entre dos orbitales. Para que los dos orbitales atómicos formen un nuevo orbital de enlace, deben unirse para formar un volumen común para compartir los dos electrones. Debido a sus formas relativas, dos orbitales "s" pueden superponerse en mayor medida que dos orbitales "p". Esto significa que los enlaces de tipo sigma (σ) son más fuertes que los enlaces de tipo pi (π).

    Esta superposición orbital puede producir dos tipos únicos de enlaces según la ubicación de la densidad electrónica del "orbital de enlace" resultante:

    • Los enlaces sigma (σ) tienen la densidad de electrones máxima ubicada a lo largo del eje internuclear.

    • Los enlaces Pi (π) tienen la densidad electrónica máxima ubicada fuera del eje internuclear.

    La razón por la que los átomos forman enlaces es que la molécula es más estable (más baja en energía) que los átomos aislados. El "intercambio" de electrones en un enlace permite que ambos átomos alcancen una estructura electrónica estable, una configuración de capa completa similar a los gases nobles (es decir, la llamada "regla del octeto").

    ¡Atención!

  • El enlace químico es el proceso por el cual se unen átomos iguales o diferentes para formar moléculas o compuestos.
  • Los átomos se enlazan para buscar el estado más estable posible.
  • Solamente los gases nobles y los metales en estado de vapor existen como átomos aislados. Lo general es que los átomos se enlacen para formar moléculas o estructuras iónicas.

    Entre todos los posibles estados en los que se puede encontrar un cuerpo, siempre hay uno que es más estable que los demás. Todos los cuerpos tienden a alcanzar su estado más estable y, cuando lo alcanzan, tienden a permanecer en él. Así, por ejemplo, entre todas las posibles posiciones que puede tener una regla con respecto a una mesa, la posición más estable es aquella en la que la regla descansa el máximo de su superficie sobre la mesa. Una vez que está en esa posición, si no interviene una fuerza externa, la regla no se moverá. Igualmente, entre todos los estados posibles en los que se puede encontrar un átomo, siempre hay un estado que es más estable que los demás; los átomos tienden a alcanzar ese estado y, cuando lo alcanzan, se mantienen en él.

    Si los átomos se unen para formar moléculas o estructuras iónicas, esto se debe a que el estado en que se encuentran cuando están unidos es más estable que cuando estaban separados.

    Cuando se efectúan las reacciones químicas, se rompen los enlaces en los reactivos y se forman en los productos. Los electrones se reordenan en torno a los núcleos. Comprender los enlaces químicos es la base para entender la química, y para obtener respuestas a preguntas como las siguientes:

    1. ¿Por qué reaccionan el sodio metálico y el cloro gaseoso para formar cloruro de sodio (sal)?

    2. ¿Por qué la sal es un compuesto sólido con alto punto de fusión y es bastante soluble en agua?

    3. ¿Por qué las soluciones de sal son buenas conductoras de la electricidad, mientras que ni el agua pura ni las soluciones de azúcar en agua lo son?

    Algunos compuestos como el () y el y el son compuestos moleculares; sus unidades son moléculas.

    Una molécula es la unidad más pequeña de un elemento o un compuesto que puede existir. Las moléculas de los elementos consisten en uno o más átomos del mismo elemento; las moléculas de los compuestos están formadas por dos o más átomos, al menos de dos elementos. Las moléculas no tienen cargas eléctricas netas. En los modelos moleculares de bolas y palillos, los enlaces se representan con palillos y por líneas en las fórmulas estructurales completas. Los compuestos formados por dos o más no metales, como el azúcar, C12H22O11 y el agua, H2O, y los formados por no metales y metales no reactivos (metales con altas energías de ionización, como el HgCl2, son moleculares.

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