[Wade L.G.] - Química Orgánica Tomo 1

CAPÍTULO 2
Estructura y propiedades d e las moléculas orgánicas
PROBLEMA 2-5
1. Dibuje una estructura de Lewis para cada compuesto.
2. Marque la hibridación, geometría y ángulos de enlace alrededor de cada átomo que no sea de
hidrógeno.
3. Haga una representación tridimensional (utilizando cuñas y líneas punteadas) de la estructura,
(a) CO2 (b) CH3OCH3 (c) (CH3)30 +
(d) CH3COOH (e) CH3CCH (f) CH3CHNCH3
(g) H2CCO
PROBLEMA 2-6
El aleño, CH2==C==CH2, tiene la estructura que aparece abajo. Explique por qué los enlaces del aleño
requieren dos grupos = C H 2 en sus extremos para estar en ángulos rectos uno respecto del otro.
H
;c=c=c.
/ »
\ H
aleno
PROBLEMA RESUELTO 2-8
En las secciones 1-7 y 1-9 consideramos la estructura electrónica del [CH2NH2]+. Prediga su hibridación,
geometría y ángulos de enlace.
SOLUCIÓN
Éste es un problema capcioso. Este ion tiene dos formas de resonancia importantes:
H
\+
/ c - \
H
H
H
formas de resonancia
H H
\ + /
/ c = \
H
H
/ c ^ \
H
* / H
H
je presentación
combinada
Cuando se involucra la resonancia, las distintas formas de resonancia pueden sugerir diferentes hibridaciones
y ángulos de enlace. Sin embargo, sólo los electrones pueden estar deslocalizados. La
molécula puede tener sólo un conjunto de ángulos de enlace, el cual debe ser compatible con todas
las formas de resonancia importantes.
Si observamos cualquiera de las formas de resonancia del [CH2NH2]+, predeciríamos una
hibridación sp1 (ángulos de enlace de 120°) para el átomo de carbono; sin embargo, la primera forma
de resonancia sugiere una hibridación sp* para el nitrógeno (ángulos de enlace de 109°), y la
segunda sugiere una hibridación sp2 (ángulos de enlace de 120°). ¿Cuál es correcta?
Los experimentos muestran que los ángulos de enlace tanto del carbono como del nitrógeno
son de aproximadamente 120°, lo que implica una hibridación sp2. El nitrógeno no puede tener una hibridación
sp3 debido a que debe haber un orbital p no hibridado disponible para formar el enlace pi
de la segunda forma de resonancia. En la primera forma de resonancia dibujamos el par de electrones
no enlazados residiendo en este orbital p no hibridado.
En general, las estructuras estabilizadas por resonancia tienen ángulos de enlace adecuados
para el mayor número de enlaces pi necesarios para cada átomo, es decir, con orbitales p no hibridados
disponibles para todos los enlaces pi de cualquier forma de resonancia importante.