Guía de Estudio Interactiva

Diagramas HOMO-LUMO y Reacciones Químicas

Preguntas de Repaso (Respuesta Corta)

1. ¿Cuál es el principio fundamental que rige la mayoría de las reacciones en química orgánica según el texto?

2. ¿Cómo se explica la estabilidad que se genera cuando un orbital ocupado interactúa con un orbital vacío?

3. ¿Qué representan los orbitales HOMO y LUMO, y por qué se les llama a menudo "orbitales frontera"?

4. En la reacción ácido-base de Lewis entre NH3 y BH3, ¿qué orbitales específicos interactúan según el texto?

5. ¿Por qué el orbital de valencia vacío en el boro de BH3 se considera el LUMO en la reacción con NH3?

6. ¿Cómo actúa el agua en la reacción ácido-base de Bronsted con HCl, según el texto?

7. En la reacción entre agua y HCl, ¿qué orbital del HCl es el LUMO y por qué?

8. ¿Qué tipo de interacción orbital se describe para la reacción SN2?

9. En la reacción SN2 entre OH- y CH3Cl, ¿cuál es el HOMO involucrado?

10. En la adición de alquenos con H—X, ¿qué orbitales frontera interactúan?

Preguntas en Formato de Ensayo

1. Explique detalladamente cómo la teoría de la interacción de orbitales frontera (HOMO-LUMO) proporciona una comprensión más profunda de las reacciones ácido-base de Lewis y Bronsted en comparación con las definiciones clásicas.

2. Analice y compare las interacciones orbitales que tienen lugar en la reacción ácido-base entre agua y HCl y en la reacción SN2. ¿Qué similitudes y diferencias hay en los tipos de orbitales frontera involucrados y en el resultado de la interacción?

3. Describa cómo la interacción entre un orbital ocupado (HOMO) y un orbital vacío (LUMO) puede conducir a la formación de un nuevo enlace y, simultáneamente, a la ruptura de un enlace preexistente, utilizando ejemplos del texto para ilustrar su explicación.

4. Discuta la importancia de la energía de los orbitales frontera (HOMO y LUMO) en la determinación de la reactividad de una molécula. ¿Por qué la proximidad energética entre el HOMO de una molécula y el LUMO de otra es crucial para una interacción fuerte?

5. Compare la reacción SN2 con la adición a alquenos con H—X en términos de los orbitales frontera específicos que interactúan y el tipo de enlace que se forma y/o rompe como resultado de esta interacción.

Glosario de Términos Clave

Ácidos de Bronsted
Bases de Bronsted
Ácidos de Lewis
Bases de Lewis
Orbital de Enlace
Orbital de Antienlace
Orbitales Frontera
HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital)
LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital)
Reacción SN2
Orbital σ* (Sigma Star)