Examen química bioinorganica

1. -Con relación a los modelos cuánticos de la partícula en la caja y del

oscilador harmónico, ¿Qué se dice de estos en el texto? ¿En cuál de los

dos modelo es posible el efecto túnel y por qué?

        Es posible en el modelo de la caja con potencial finito, ya que en este modelo

2. -¿Cuáles son las dos posibles trayectorias mediante las cuales proce-

de una reacción química, por ejemplo de transferencia de electrones?

Explicar cada una de estas trayectorias.

Una es, como se dice en el artículo, “un proceso clásico” y en este proceso es necesario pasar la barrera superando la energía de activación, o se puede decir más burdamente como pasar por arriba de la barrera, el otro proceso involucra a la mecánica cuántica y el famoso efecto túnel, para este no es necesario superar la altura de la barrera sino la anchura de esta.

3. -¿Qué Característica de la barrera de energía potencial es más esencial

en el control de la velocidad de reacción por efecto túnel?

El ancho de la barrera (distancia que el núcleo se mueve al pasar por la barrera de potencial) es más crucial.

4. -Describir brevemente lo que ocurre en cada una de las reacciones de la

figura 1 (Parte inferior izquierda de la primera página). Mencionar cuales

de las reacciones corresponden a efecto túnel de protones (H+, H-, H.)

y cuales a efecto túnel de átomos más pesados. Ordenar de mayor a

menor facilidad el efecto túnel de electrones, de protones (H+, H-, H.) y

de átomos más pesados.

        [pic 1]

        Lo que se ve en esta imagen es una inversión de paraguas, se debe a efecto túnel por parte del par electrónico del nitrógeno.

[pic 2]

Aquí el carbeno se transforma a un ciclopenteno con ayuda del efecto túnel por parte de un átomo “pesado”.

 [pic 3]

Aquí se puede apreciar efecto túnel por parte de un protón que se mueve de un átomo de carbono a otro.

[pic 4]

Me parece que un E.T. (comenzaré a abreviar así efecto túnel) por parte del protón

La “facilidad” con la que pueden sufrir o realizar el efecto túnel es inversamente proporcional a la cantidad de masa con la que cuentan, y por esta razón los electrones tienen la mayor facilidad, le seguirían los protones, específicamente H- > H. > H+, por último estarían los átomos más pesados, que a pesar de no ser tan frecuente, siguen teniendo posibilidad de experimentar efecto túnel, y cabe mencionar que si bien este efecto parece exclusivo del mundo microscópico o, más bien cuántico, en realidad teóricamente la probabilidad disminuye a mayor masa, sin embargo no llega a un 0% per se, esto al menos según lo que yo he aprendido hasta la fecha.

5. - ¿En qué consisten los experimentos de cinética química que eviden-

cian las reacciones que proceden vía el efecto túnel?

Se baja la temperatura hasta un punto en el que desde un punto de vista clásico no debería de ser posible una reacción, dejando que se pueda analizar principalmente la manera en que el E.T. afecta la cinética de la reacción.

6. -¿En qué reacción de las dadas en la figura 1 se hace mayor énfasis en

el texto? ¿Porqué? ¿Cuál son las características de esta reacción que

la hacen tan excepcional?

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