viernes, 11 de noviembre de 2011

Isómeros La importancia de las fórmulas estructurales.

Isómeros
La importancia de las fórmulas estructurales


La teoría estructural les permitió a los primeros químicos orgánicos comenzar a resolver varios problemas fundamentales que los acosaban. En especial el problema del isomerismo. Estos químicos frecuentemente se encontraban con ejemplo de diferentes sustancias que tenían las mismas formulas moleculares pero que presentaban propiedades físicas y/o químicas diferentes. A estas sustancias se las denominó isómeros.

Consideremos un ejemplo. Tenemos dos compuestos con la formula molecular C2H6O que son claramente diferentes debido a sus diferentes propiedades.
Figura 01. Puntos de fusión y ebullición para dos isómeros estructurales.
Observe que estos dos isómeros poseen puntos de ebullición y por eso uno es un gas a temperatura ambiente y el otro es un líquido.


Debido a que la fórmula molecular de ambos compuestos es la misma, esta no nos sirve para entender las diferencias entre las propiedades físicas de ambas sustancias. La teoría estructural remedia esta situación al adjudicarle a cada sustancia una fórmula estructural diferente, con diferentes tipos de conexiones entre los átomos.

Figura 02. Estructuras de las especies químicas descritas en la figura 1.

Posteriormente en 1874 las formulas estructurales originadas por kekulé, Couper y Butlerov fueron expandidas a las tres dimensiones  por medio de trabajos independientes de  JD van´t Hoff y JA Le Bel. Ambos propusieron que los hidrógenos en la molécula del metano (CH4) se encontraban dispuestos como si estuvieran apuntando a las puntas de un polímero regular llamado tetraedro. Hasta entonces a la molécula de metano se la dibujaba plana como si fuera una cruz.

Figura 02. Estructura tridimencional de la molécula de metano en base a la teoría de repulsión de pares de electrones de valencia.

El conocimiento de la disposición en tres dimensiones de las moléculas es vital para el entendimiento de la química orgánica y cualquier otra ciencia que dependa de ella como la bioquímica.



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