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.
Éteres
En contraste con los alcoholes y su reactividad química, lo éteres — compuestos que contienen la unidad —C-O-C— sufren relativamente pocas reacciones químicas. Un éter es una sustancia que tiene dos residuos orgánicos unidos al mismo átomo de oxígeno, los residuos orgánicos pueden ser alquílicos, arílicos o vinílicos, y el átomo de oxígeno puede ser parte ya sea de una cadena abierta o de un anillo. Tal vez el éter mejor conocido es el , una sustancia familiar que se ha usado en medicina como anestésico y se emplea mucho en la industria como solvente. Otro éter útil es el , un éter aromático de olor agradable que se usa en perfumería.
Estructura y Propiedades Físicas
Se comprende con facilidad el enlace en los éteres si se comparan con el agua y los alcoholes. La tensión de van der Waals en los grupos alquilo hace que el en el oxígeno sea mayor en los éteres que en los alcoholes, y mayor en los alcoholes que en el agua. Un ejemplo extremo es el éter di-ter-butílico, donde el impedimento estérico entre los grupos ter-butilo es el causante de un aumento drástico del enlace C-O-C.
Las distancias típicas del enlace carbono-oxígeno en los éteres son parecidas a las de los alcoholes (aproximadamente 1.42 Å) y son menores que las distancias en el enlace carbono-carbono de los alcanos (aproximadamente 1.53 Å).
El éter dimetílico, también conocido como metoximetano o dimetoxi, es una sustancia orgánica que se compone de dos grupos metoxi (–OCH3) unidos a un átomo de carbono central. En cuanto a su polaridad, el éter dimetílico es una molécula polar debido a la presencia de los dos grupos metoxi que tienen un momento dipolar individual.
Cada grupo metoxi tiene un momento dipolar, que se genera por la distribución asimétrica de cargas eléctricas en la molécula con el oxígeno más electronegativo que el átomo de carbono, lo que significa que atrae más fuertemente los electrones compartidos en el enlace covalente. Como resultado, se genera una carga parcial negativa en el átomo de oxígeno y una carga parcial positiva en el átomo de carbono.
La presencia de estas cargas parciales da como resultado un momento dipolar neto de 1.30 Debyes para la molécula de éter dimetílico, lo que significa que tiene una distribución de carga desigual y, por lo tanto, es polar. El dimetiléter, o más formalmente metoximetano, es un gas incoloro a temperatura ambiente, con un punto de ebullición de -42.1ºC. Es bastante soluble en agua, por la formación de puentes de hidrógeno, con 328 gramos de gas disueltos en 100 mL de agua y es insoluble en hexano.
En resumen, el éter dimetílico es una molécula polar debido a la presencia de dos grupos metoxi que tienen un momento dipolar individual, lo que da como resultado un momento dipolar neto en la molécula. Esta polaridad le permite disolverse en solventes polares y le da propiedades químicas únicas.
Mapa de Potencial Electrostático del éter dimetílico.
Comparando los puntos de ebullición de varios éteres, alcoholes, y alcanos se puede observar que los puntos de ebullición del éter dimetílico y éter etílico son aproximadamente 100 °C más bajos que los de los alcoholes de peso molecular similar. Esta gran diferencia se debe a la formación de enlaces de hidrógeno en los alcoholes. Los éteres puros no pueden formar puentes de hidrógeno porque no tienen grupos -OH. Los éteres tienen momentos dipolares elevados, que generan atracciones dipolo-dipolo, pero estas atracciones parece que tienen relativamente poco efecto en sus puntos de ebullición.
Aunque los éteres puros no tienen grupos hidroxi para participar en el enlace de hidrógeno, pueden formar puentes de hidrógeno con otros compuestos que sí tienen grupos O-H o N-H.
Éteres Como Solventes Polares
Los éteres son ideales como disolventes para muchas reacciones orgánicas. Se disuelven en una amplia gama de sustancias polares y no polares, y sus puntos de ebullición relativamente bajos simplifican su evaporación de los productos de reacción. Las sustancias no polares tienden a ser más soluble en éteres que en alcoholes porque los éteres no tienen red de enlaces de hidrógeno para ser rota por el soluto no polar.
Momento dipolar del éter dimetílico.
Una molecula de agua o de alcohol pueden servir como ambos donante y aceptor de enlaces de hidrógeno. Las moléculas de éter no tienen grupos hidroxi, por lo que no son enlaces de ser donadores de hidrógeno. Si un un donador de enlace de hidrógeno está presente, los éteres pueden servir como aceptores de hidrógeno.
Enlaces de hidrógeno en alcoholes y éteres.
Tabla Comparativa
Comparación de los puntos de ebullición de éteres, alcanos y alcoholes de peso molecular similar
| Compuesto | Fórmula | PM | pe °C | Momento Dipolar (D) |
|---|---|---|---|---|
| Agua | H20 | 18 | 100 | 1.9 |
| Etanol | C2H5-OH | 46 | 78 | 1.7 |
| Éter dimetílico | CH3-O-CH3 | 46 | -25 | 1.3 |
| Éter dietílico | CH3CH2-O-CH3CH3 | 74 | 35 | 1.2 |
| Propano | CH3CH2CH3 | 44 | -42 | 0.1 |
Las sustancias polares tienden a ser casi tan solubles en éteres como en alcoholes porque los éteres tienen grandes momentos dipolares, así como la capacidad de servir como aceptores de enlaces de hidrógeno.