Efectos Electrónicos En Química Orgánica

Introducción

La ubicuidad de la química en las ciencias naturales hace que sea considerada como una de las Ciencias Centrales. La química es de importancia en muchos campos del conocimiento, como la ciencia de materiales, la biología, la medicina, la geología, la ingeniería y la astronomía, entre otros.

Los procesos naturales estudiados por la química involucran partículas fundamentales (electrones, protones y neutrones), partículas compuestas (núcleos atómicos, átomos y moléculas) o estructuras microscópicas como cristales y superficies.

Aunque hay una gran variedad de ramas de la química, las principales divisiones son:

 Química Orgánica

 Química Inorgánica

 Química Física

En este trabajo nos centraremos en los efectos electrónicos en la química orgánica; El descubrimiento de la naturaleza eléctrica de la materia permitió a los científicos explicar muchos fenómenos que hasta ese momento eran inexplicables. De esto se trata nuestro tema de los efectos electrónicos de la química orgánica que lleva consigo el efecto inductivo que permitió explicar la capacidad innata que tiene los átomos, la resonancia que nos habla de la estructura de Lewis. La solvatación y puente de hidrogeno.

¿Que son los efectos electrónicos en química orgánica?

La característica de los electrones de ser partículas en movimiento los hace especialmente susceptibles de experimentar múltiples influencias que alteran su distribución en los átomos y moléculas de los que forman parte. Las interacciones entre átomos o grupos que alteran la distribución electrónica en un sistema.

¿Cuáles son los tipos de efectos electrónicos?

 Efecto inductivo

Es la polarización de un enlace provocada por un átomo o un grupo atómico a lo largo de una cadena carbonada. Por ejemplo, en la molécula de cloroetano existe un enlace C-Cl polarizado debido a la diferencia de electronegatividad entre el carbono y el cloro. Como consecuencia de ello, sobre el átomo de cloro existirá una fracción de carga negativa y sobre el átomo de carbono una fracción de carga positiva. Este átomo de carbono cargado positivamente atraerá hacia sí los tres pares de electrones que le unen a los otros tres átomos y por tanto en el otro átomo de carbono de la molécula aparecerá una fracción de carga positiva, aunque menor que en el átomo de carbono unido directamente al cloro.

Si estos son dadores de electrones se representarán como +I y ceden electrones al sistema, en cambio si son aceptores de electrones, se representarán como –I y captan electrones del sistema, en ambos casos a través del enlace σ.

 Efecto de resonancia:

Es una propiedad de los sustituyentes o grupos funcionales en un compuesto químico. El efecto es usado en una forma cualitativa, y describe las propiedades de atracción o liberación de electrones de los sustituyentes, basándose en estructuras resonantes relevantes, y es simbolizada por la letra M. El efecto mesomérico es negativo (-M) cuando el sustituyente es un grupo que atrae electrones, y el efecto es positivo (+M) cuando, a partir de la resonancia, el sustituyente es un grupo que libera electrones.

Ejemplos de sustituyentes -M:

Acetilo - nitrilo – nitro

Ejemplos de sustituyentes +M:

Alcohol - amina

La resonancia molecular es un componente clave en la teoría del enlace covalente. Para su existencia es imprescindible la presencia de enlaces dobles o triples en la molécula. El flujo neto de electrones desde o hacia el sustituyente está determinado también por el efecto inductivo. El efecto mesomérico como resultado del traslape de orbital p (resonancia) no tiene efecto alguno en este efecto inductivo, puesto que el efecto inductivo está relacionado exclusivamente con la electronegatividad de los átomos, y su química estructural.

Tenemos como ejemplo la molécula de ozono

Se representa la molécula de ozono, sus estructuras de resonancia, y a la derecha la molécula real. Los átomos de oxígeno terminales son equivalentes, la carga se reparte, los electrones des localizados no forman doble enlace sino que

se distribuyen a lo largo de la molécula.

 La solvatación:

Es el proceso de asociación de moléculas de un disolvente con moléculas o iones de un soluto. Al disolverse los iones en un soluto, se dispersan y son rodeados por moléculas de solvente. A mayor tamaño del ion, más moléculas de solvente son capaces de rodearlo, y más solvatado se encuentra el ion. La razón de ello es que

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