Diferența dintre tulpina sterică și torsiune
Share
Diferența principală - tulpina sterică vs. torsiune
Tulpina este repulsia dintre electronii legați de o moleculă. Aranjamentul unei molecule depinde de tulpină, deoarece perechile de electroni de legătură sunt aranjate într-un mod care minimizează tulpina. Există trei tipuri principale de tulpini care pot fi găsite într-o moleculă. Acestea sunt tulpina unghiulară, tulpina torsională și tulpina sterică. Tulpina unghiulară apare atunci când unghiurile de legătură dintre moleculele reale sunt diferite de cele ale moleculelor ideale. Tulpina torsională apare atunci când o moleculă este rotită în jurul unei legături. Tulpina sterică se formează atunci când două sau mai multe grupuri voluminoase se apropie unul de celălalt. Principala diferență între tulpina sterică și torsiune este aceea tulpina sterică nu poate fi redusă prin rotirea moleculei în jurul unei legături, în timp ce tulpina torsiunii poate fi redusă prin rotirea moleculei în jurul unei legături.
Domenii cheie acoperite
1. Ce este tulpina sterică
- Definiție, explicație cu exemple
2. Ce este tulpina torsiunii
- Definiție, explicație cu exemple
3. Care este diferența dintre tulpina sterică și torsiunea
- Compararea diferențelor cheie
Termeni cheie: Tulpina unghiulară, pereche de electroni Bond, tulpina sterică, tulpina torsională
Ce este tulpina sterică
Tulpina sterică este repulsia dintre doi atomi sau grupuri de atomi atunci când distanța dintre ele este scăzută. Acest lucru este, de asemenea, numit obstacol steric. Tulpina sterică este foarte importantă în determinarea dispunerii unei molecule deoarece fiecare moleculă este aranjată astfel încât tulpina sterică să fie redusă la minimum. Atunci când tulpina sterică este minimizată, energia potențială a respectivei molecule este scăzută. Deoarece materia este stabilă atunci când are un nivel de energie mai scăzut, nivelul energetic scăzut al unei molecule o face o moleculă stabilă.
Conceptul de tulpină sterică este foarte important în prezicerea produselor unei reacții chimice. Acest lucru se datorează faptului că grupurile de atomi sunt atașate la un atom de carbon într-un asemenea mod încât obstacolul steric este minimizat. Prin urmare, o reacție chimică va da un amestec de molecule în care sunt incluse produse stabile și produse instabile. Dar constituentul major al acestui amestec va fi întotdeauna produsul stabil, cu un obstacol steric minimalizat.
Figura 1: Tulpina sterică în compușii organici
După cum se arată în imaginea de mai sus, energia potențială a unei molecule este mărită în funcție de tulpina sterică pe care o au. Atunci când distanța dintre două grupuri de metil este scăzută, energia potențială este mărită.
Figura 2: Tulpina sterică crește atunci când sunt prezente grupuri voluminoase
Imaginea de mai sus arată că tulpina sterică crește atunci când sunt prezente grupuri voluminoase. Mai multe molecule împiedicate steric au o energie potențială mai mare atunci când sunt comparate cu molecule mai puțin obstrucționate steric. Prin urmare, molecule mai puțin obstrucționate steric sunt mai stabile.
Ce este tulpina torsiunii
Forța torsională este repulsia care apare între atomi sau grupuri de atomi atunci când o moleculă este rotită în jurul unei legături sigma. Aceasta este repulsia care poate fi observată atunci când electronii de legătură trec unul pe celălalt. Acest tip de tulpină este important în determinarea conformațiilor stabile ale compușilor organici. Aceste conformații pot fi reprezentate de proiecțiile lui Newman. Proiecția Newman a unei molecule este conformația acelei molecule atunci când este privită prin legătura C-C din direcția front-back.
Tulpina torsională apare atunci când unghiul dihedral al grupurilor voluminoase este scăzut. Unghiul dihedral este unghiul dintre două legături ale doi atomi de carbon diferiți într-o proiecție Newman. Dacă unghiul dihedral este ridicat, atunci tensiunea de torsiune este scăzută.
Proiecțiile Newman pot fi găsite în două tipuri ca o conformație eșalonată și conformație eclipsată. Conformația eclipsată arată o mare tensiune de torsiune decât cea a conformației eșalonate.
Figura 3: Două tipuri de proiecție Newman
Așa cum este arătat în imaginea de mai sus, conformația cu eșalonare arată un unghi dihedral de 60o și conformația eclipsată arată un unghi dihedral de 0o. Dar când molecula este rotită, conformația este schimbată. Tulpina torsiunii în conformația eșalonată este mai mică decât cea a conformației eclipsate. Atunci când molecula este rotită, conformația eclipsată poate deveni conformația eșalonată; astfel, tensiunea de torsiune este redusă.
Diferența dintre tulpina sterică și torsiune
Definiție
Tulpina sterică: Distorsiunea sterică este repulzarea între doi atomi sau grupuri de atomi atunci când distanța dintre ele este scăzută.
Compensare torsiune: Forța torsională este repulsia care apare între atomi sau grupuri de atomi atunci când o moleculă este rotită în jurul unei legături sigma.
Rotația moleculei
Tulpina sterică: Distorsiunea sterică nu poate fi redusă prin rotirea moleculei în jurul unei legături sigma.
Compensare torsiune: Forța torsională poate fi redusă prin rotirea moleculei în jurul unei legături sigma.
Cauza pentru tulpina
Tulpina sterică: Tulpina sterică apare atunci când distanța dintre grupurile voluminoase ale unei molecule este scăzută.
Compensare torsiune: Strângerea torsională apare atunci când electronii de legătură trec unul pe celălalt atunci când molecula se rotește.
Concluzie
Tulpina unei molecule este repulsia dintre electronii legați sau perechile de electroni care sunt prezente în acea moleculă. Această repulsie determină creșterea potențială a unei molecule. Apoi, face molecula instabilă. Tulpina sterică a unei molecule este determinată de grupurile voluminoase prezente într-o moleculă și de distanța dintre aceste grupuri voluminoase. Proiecția lui Newman este o structură simplă care arată dispunerea atomilor sau grupurilor de atomi într-o moleculă organică. Acesta poate fi folosit pentru a determina tulpina torsională a unei molecule. Principala diferență între tulpina sterică și torsiune este aceea că tulpina sterică nu poate fi redusă prin rotirea moleculei în jurul unei legături, în timp ce tulpina torsiunii poate fi redusă prin rotirea moleculei în jurul unei legături.
Referințe:
1. "Tulpina torsionala" OChemPal, disponibil aici. Accesat 28 august 2017.
2. "Strain (Chemistry)". Wikipedia, Fundația Wikimedia, 25 iulie 2017, disponibil aici. Accesat 28 august 2017.
3. "Dihedral Angle" OChemPal, disponibil aici. Accesat 28 august 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Naphtalen fenantraen metil-metil strai" Prin DMacks - Activitate proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Steric hindrance disp" De Mwolf37 - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Commons Wikimedia
3. "Escalonada e eclipsada" De Pauloquimico - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
