Diferencia entre la deformación estérica y torsional

Diferencia Principal - Strain vs Torsional Strain

La tensión es la repulsión entre los electrones de enlace de una molécula. La disposición de una molécula depende de la tensión, ya que los pares de electrones de enlace se disponen de una manera que minimiza la tensión. Hay tres tipos principales de cepas que se pueden encontrar en una molécula. Son tensión angular, tensión torsional y tensión estérica. La tensión angular se produce cuando los ángulos de enlace de las moléculas reales son diferentes de los de las moléculas ideales. La tensión torsional surge cuando una molécula gira alrededor de un enlace. La tensión estérica se forma cuando dos o más grupos voluminosos se acercan entre sí. La principal diferencia entre la tensión estérica y la torsional es que la tensión estérica no puede disminuirse girando la molécula alrededor de un enlace, mientras que la tensión torsional puede disminuirse girando la molécula alrededor de un enlace.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es la cepa estérica?
      - Definición, Explicación con Ejemplos.
2. ¿Qué es la deformación torsional?
      - Definición, Explicación con Ejemplos.
3. ¿Cuál es la diferencia entre la deformación estérica y la torsional?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: deformación angular, par de electrones de unión, deformación estérica, deformación torsional

¿Qué es la cepa estérica?

La tensión estérica es la repulsión entre dos átomos o grupos de átomos cuando la distancia entre ellos disminuye. Esto también se llama Obstáculo estérico. La cepa estérica es muy importante para determinar la disposición de una molécula, ya que todas y cada una de ellas están dispuestas de tal manera que la tensión estérica se minimiza. Cuando se minimiza la tensión estérica, la energía potencial de esa molécula disminuye. Dado que la materia es estable cuando tiene un nivel de energía más bajo, el nivel de energía más bajo de una molécula la convierte en una molécula estable.

El concepto de tensión estérica es muy importante para predecir los productos de una reacción química. Esto se debe a que los grupos de átomos están unidos a un átomo de carbono de tal manera que se minimiza el impedimento estérico. Por lo tanto, una reacción química dará una mezcla de moléculas donde se incluyen productos estables y productos inestables. Pero el componente principal de esta mezcla siempre será el producto estable con un impedimento estérico minimizado..

Figura 1: Cepa Estérica En Compuestos Orgánicos

Como se muestra en la imagen anterior, la energía potencial de una molécula aumenta de acuerdo con la tensión estérica que tienen. Cuando la distancia entre dos grupos metilo disminuye, la energía potencial aumenta.

Figura 2: Aumenta la tensión estérica cuando hay grupos voluminosos presentes

La imagen anterior muestra que la tensión estérica aumenta cuando hay grupos voluminosos presentes. Las moléculas más impedidas estéricamente tienen una energía potencial más alta en comparación con las moléculas menos impedidas estéricamente. Por lo tanto, las moléculas menos impedidas estéricamente son más estables.

¿Qué es la deformación torsional?

La tensión torsional es la repulsión que surge entre los átomos o grupo de átomos cuando una molécula gira alrededor de un enlace sigma. Esta es la repulsión que se puede observar cuando los electrones de enlace pasan unos por otros. Este tipo de cepa es importante para determinar las conformaciones estables de los compuestos orgánicos. Estas conformaciones pueden ser representadas por proyecciones de Newman. La proyección de Newman de una molécula es la conformación de esa molécula cuando se mira a través del enlace C-C desde la dirección frontal-posterior..

La tensión torsional surge cuando el ángulo diedro de los grupos voluminosos es bajo. El ángulo diedro es el ángulo entre dos enlaces de dos átomos de carbono diferentes en una proyección de Newman. Si el ángulo diedro es alto, entonces la tensión torsional es baja.

Las proyecciones de Newman se pueden encontrar en dos tipos como conformación escalonada y conformación eclipsada. La conformación eclipsada muestra una tensión torsional alta que la conformación escalonada..

Figura 3: Dos tipos de proyección de Newman

Como se muestra en la imagen anterior, la conformación escalonada muestra un ángulo diedro de 60^o y la conformación eclipsada muestra un ángulo diedro de 0^o. Pero cuando la molécula gira, la conformación cambia. La tensión torsional en la conformación escalonada es más baja que la de la conformación eclipsada. Cuando la molécula gira, la conformación eclipsada puede convertirse en la conformación escalonada; Así, se reduce la tensión torsional..

Diferencia entre la deformación estérica y torsional

Definición

Cepa Estérica: La tensión estérica es la repulsión entre dos átomos o grupos de átomos cuando la distancia entre ellos disminuye..

Tensión torsional: La tensión torsional es la repulsión que surge entre los átomos o grupo de átomos cuando una molécula gira alrededor de un enlace sigma.

Rotación de la Molécula

Cepa Estérica: La tensión estérica no se puede disminuir girando la molécula alrededor de un enlace sigma.

Tensión torsional: La tensión torsional se puede disminuir girando la molécula alrededor de un enlace sigma.

Causa de la cepa

Cepa Estérica: La tensión estérica se produce cuando la distancia entre grupos voluminosos de una molécula disminuye..

Tensión torsional: La tensión torsional se produce cuando los electrones de enlace pasan uno al otro cuando la molécula está girando.

Conclusión

La tensión de una molécula es la repulsión entre los electrones de enlace o los pares de electrones solitarios presentes en esa molécula. Esta repulsión hace que la energía potencial de una molécula se incremente. Entonces, hace que la molécula sea inestable. La tensión estérica de una molécula está determinada por los grupos voluminosos presentes en una molécula y la distancia entre esos grupos voluminosos. La proyección de Newman es una estructura simple que muestra la disposición de los átomos o grupos de átomos en una molécula orgánica. Se puede usar para determinar la tensión torsional de una molécula. La principal diferencia entre la tensión estérica y la torsional es que la tensión estérica no puede disminuirse girando la molécula alrededor de un enlace, mientras que la tensión torsional puede disminuirse girando la molécula alrededor de un enlace.

Referencias:

1. "Tensión Torsional". OChemPal, disponible aquí. Consultado el 28 de agosto de 2017.
2. "Strain (Chemistry)". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25 de julio de 2017, disponible aquí. Consultado el 28 de agosto de 2017.
3. “Ángulo Dédrico”. OChemPal, disponible aquí. Consultado el 28 de agosto de 2017.

Imagen de cortesía:

1. "Napthalene phenanthraene methyl-methyl strai" Por DMacks - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. “Disp. De obstáculos estéricos” Por Mwolf37 - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
3. "Escalonada e eclipsada" Por Pauloquimico - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia