Modelos Moleculares 495h2o

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA (Creada el 29 de Octubre de 1943)

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA BÁSICA Y APLICADA

QUÍMICA ORGÁNICA I

MODELOS MOLECULARES INFORME DE LABORATORIO Grupo: A Meza: N°3 Horario: Viernes 10:00 – 12:00 pm Integrantes: Maucaille Rojas, Mabel Edith Laura Vásquez Caycho, Aleida Brescia

2014

14040011 14040021

“Porque ser Químico farmacéutico es trabajar con pasión, servicio y compromiso por la salud”

ÍNDICE I.

INTRODUCCIÓN....................................................................................4

II.

MARCO TEÓRICO..................................................................................5

III. OBJETIVOS........................................................................................... 6 IV.

PARTE EXPERIMENTAL..........................................................................7

V.

CONCLUSIONES....................................................................................9

VI. CUESTIONARIO.....................................................................................9 VII.

BIBLIOGRAFÍA.................................................................................12

Modelos Moleculares

I.

INTRODUCCIÓN

Muchos estudiantes desconocen a simple vista la verdadera estructura tridimensional de muchas moléculas orgánicas y es por eso que en esta práctica visualizaremos con mayor exactitud la naturaleza tridimensional de estas así como también las relaciones espaciales de sus átomos y todo esto gracias al uso de los MODELOS MOLECULARES. Los modelos moleculares son muy importantes para los químicos ya que con ellos podemos visualizar la naturaleza tridimensional y como están relacionados los átomos a las moléculas orgánicas. En el siglo XIX muchos químicos ya construían modelos a escala para entender mejor la estructura de la molécula. Nosotros podemos tener una mejor apreciación de las características que afectan a la estructura y a la reactividad cuando examinamos la forma tridimensional de un modelo molecular. Los modelos más útiles son: 

Modelo de esqueleto (alambres) 

Modelo de barras y esferas 

Modelo compacto

En la década de 1600, Johannes Kepler especuló sobre la simetría de los copos de nieve y también en el empaquetamiento compacto de objetos esféricos, como fruta. La disposición simétrica de las esferas apretadas informó teorías de la estructura molecular a finales de 1800, y muchas teorías de la cristalografía y la estructura inorgánica de estado sólido utilizan colecciones de esferas iguales y desiguales para simular y predecir la estructura de embalaje. John Dalton representado compuestos como agregaciones de átomos de circulares, y aunque Lo Schmidt aún no ha creado modelos físicos, sus diagramas basado en círculos son análogos bidimensionales de modelos posteriores. Hofmann se le atribuye el primer modelo molecular físico en 1860. Tenga en cuenta cómo el tamaño del carbono parece más pequeño que el hidrógeno. La importancia de la estereoquímica no se reconoce a continuación, y el modelo es esencialmente topológica. J.H. van 't Hoff y J. le Bel introdujo el concepto de la química en el espacio-estereoquímica en tres dimensiones. van 't Hoff construido moléculas tetraédricas que representan las propiedades tridimensionales de carbono.

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II.

MARCO TEÓRICO

Los modelos moleculares está basado en la representación de la estructura de las moléculas orgánicas a partir de pequeñas partes; esferas conformadas por distintos materiales que representaran a los enlaces interatómicos y al variar la longitud de los palillos representamos las diferentes longitudes de enlace entre los átomos. Los modelos moleculares son una herramienta vital para el estudio de la química y, más aún, para la química orgánica. Presentan una forma sólida de un objeto abstracto que de otra forma sólo se formularía en la mente. La construcción de distintas moléculas orgánicas con estos modelos, facilitarán la compresión de la geometría e hibridación o la isomería espacial. Los modelos moleculares nos permiten comprender mejor la reactividad y propiedades de los diferentes compuestos orgánicos. Componentes de los modelos moleculares Pieza enlazante: Utilizada para conectar los átomos a través de enlaces simples, dobles o triples. Un enlace es un nemotécnico para visualizar y racionalizar el enlace que conecta a los átomos y por lo tanto que da forma a las moléculas. Esferitas o figuras hexagonales: Existen de diferentes tamaños y representan a los diferentes átomos Color: Según acuerdos internacionales se seleccionó ciertos colores para representar átomos comunes. Así se tiene: Color

Átomo

Blanco

Hidrógeno

Negro

Carbono

Azul

Nitrógeno

Rojo

Oxígeno

Verde amarillento

Flúor

Verde claro

Cloro

Verde

Bromo

Vede oscuro

Yodo

Gris

Silicio

Púrpura

Fósforo

Amarillo

Azufre

Rosa fuerte

Átomos sin designar

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Generalmente, cuando se trata de examinar los caracteres tridimensionales de las moléculas, los modelos moleculares son más útiles que los dibujos en perspectiva. Los tres tipos de modelos moleculares más ampliamente usados por los químicos orgánicos para la visualización estereoquímica se muestran a continuación. Modelo de esqueleto (alambres) o modelo Dreiding de plástico: Este modelo muestra los enlaces que conectan los distintos átomos de una molécula, pero no los propios átomos, construido a escala para mostrar las distancias interatómicas relativas.

Modelo de esferas y varillas: En estos modelos se dedica la misma atención a los átomos que a los enlaces.

Modelo compacto o modelo de Hirschfelder: Este modelo representa el extremo opuesto, en tanto que, destaca el volumen ocupado por cada átomo a costa de una clara representación de los enlaces, son más utilizados en los casos en que se desea examinar la forma global de la molécula y para valorar cómo están de cerca dos átomos próximos no enlazados. Esta hecho también a escala para mostrar el tamaño relativo de cada átomo (radio de Van der Waals), según se determina mediante medidas de rayos X y de difracción electrónica.

III.

OBJETIVOS

 Observar las estructuras espaciales de los compuestos, deducir y comprender la importancia del uso de modelos tridimensionales para un mejor entendimiento del comportamiento de las estructuras orgánica.  Construir diferentes modelos de moléculas para facilitar la comprensión de la geometría e hibridación o la isomería espacial (visualización).

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IV.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES: Modelos moleculares: Stewart, Fisher, Maruzen, Armazón molecular. PROCEDIMIENTO: Utilizando los modelos moleculares proporcionados, procedimos al montaje de las moléculas orgánicas.

1. MODELO MOLECULAR DE STEWART: METANO

ETENO

ETINO

2. MODELO MOLECULAR DE FISHER: METANO

ETENO

ETINO

3. MODELO MOLECULAR DE BENJAMIN MARUZEN:

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METANO

ETANO

PROPANO

4. MODELO MOLECULAR ARMAZÓN MOLECULAR: METANO

ETANO

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V.

CONCLUSIONES

 Esta práctica fue muy favorable debido a la comprensión más vivida de la molécula en tres dimensiones.  Pudimos observar las diferentes posiciones de los átomos en la molécula, diferenciando unas posiciones de otras.  Los modelos ayudan para visualizar la molécula de tal modo que podemos interpretar fácilmente que configuración tiene.

VI.

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es su concepto sobre los modelos moleculares? Los modelos moleculares son representaciones tridimensionales de las moléculas y las relaciones que existen entre los átomos que las conforman, es decir una herramienta que presenta una forma sólida de un objeto abstracto que de otra forma sólo se formularía en la mente. 2. En los modelos moleculares utilizados en el laboratorio, ¿cómo aprecio la hibridación del átomo de carbono, Angulo de enlace, longitud de enlace, radio de Van der Waals?

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Modelo molecular

Hibridación del átomo de carbono

Ángulo de enlace

Distancia interatómica

Longitud de enlace

Radio de Van der Walls

Stewart

La hibridación se apreció al notar la combinación de orbitales atómicos dentro de un átomo para formar nuevos orbitales híbridos.

Son más utilizados en los casos en que se desea examinar la forma global de la molécula, mantiene su ángulo de enlace.

Está hecho para valorar cómo están de cerca dos átomos próximos no enlazados

No hay una clara representación de los enlaces.

Tamaño relativo de cada átomo.

Fisher

En el caso del carbono este toma hibridación sp, sp2, sp3; dependiendo del tipo de enlace que se esté formando.

Ángulo de 120º

Es la distancia entre los átomos, pues al parecer la distancia es pequeña.

La longitud es muy pequeña.

Tamaño mediano.

Maruzen

La hibridación se apreció al notar la forma que la molécula adopta. Ejm. en el caso del metano la forma tetraédrica con enlaces simples (un solo palito).

Ángulos para enlazarse se mantienen. Ejm en el metano 180°

Construido a escala para mostrar las distancias interatómicas relativas.

Este modelo muestra los enlaces que conectan los distintos átomos de una molécula.

No muestra los propios átomos es decir a escala relativa. Tamaño pequeño.

El carbono adopta las hibridaciones de sp, sp2, sp3.

Su ángulo es de 120°

La distancia es grande.

Armazón molecular

Distancia mediana.

1cm= 1A La longitud es mayor en comparación con los demás modelos.

Tamaño pequeño.

No se observa el tamaño propio de cada átomo por ser de barras.

3. De los modelos utilizados en el laboratorio ¿cuál considera usted el más próximo a la exactitud molecular de las moléculas orgánicas?

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Cada tipo de modelo molecular tiene su propia utilidad para determinados problemas estereoquímicos, y con frecuencia nos referimos a ellos o a sus equivalentes en perspectiva y además cada uno nos sirve para entender proyecciones. Por lo general cuando se trata de examinar los caracteres tridimensionales de las moléculas, los modelos moleculares son más útiles que los dibujos en perspectiva. 4. ¿Qué modelos moleculares empleo en el laboratorio y que características presenta cada uno de ellos? Modelo molecular de Stewart.

Son modelos compactos, construidos con un tipo especial de plástico y proporcionales a los radios atómicos y covalentes.

Modelo molecular de Fisher.

En este modelo es semi compacto, de material de plástico de proporción gruesa.

Modelo molecular de Benjamín Maruzen.

En este modelo se utiliza átomos de plástico con orificios donde se insertan los enlaces. Se visualiza muy bien los aspectos tridimensionales de las moléculas orgánicas.

Modelo molecular armazón molecular.

Este modelo está construido con tubos de plástico flexibles y pequeños núcleos metálicos simulando a los átomos.

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VII.

BIBLIOGRAFÍA

 http://centralvirtual.webclic.es/recursos_ampliar.php?id_recurso=22#.VGVJlPl5NoU  http://www.guatequimica.com/tutoriales/introduccion/Modelos_Molecu lares.htm  http://rabfis15.uco.es/weiqo/tutorial_weiqo/hoja12a3p1.html  http://books.google.com.pe/books? id=1hKsm1uqOOMC&pg=PA31&dq=modelo+molecular+de+benjami n+maruzen&hl=es&sa=X&ei=e0NlVOT_KMqagwSi8oLwBA&ved=0CB sQ6AEwAA#v=onepage&q&f=false

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