REACTIVIDAD QUÍMICAREACTIVIDAD QUÍMICA
¿Cuáles son las propiedades químicas de los biolementos que promueven las interacciones que dan lugar a la vida?
Propiedades Químicas
SOLUBILIDAD; TRANSPORTE, REACTIVIDAD; PROP REDOXPROP. REDOX, REACTIVIDAD...
Propiedadesperiódicas
Fuerza del Enlaceperiódicas Enlace
Radio Iónico(Distancia entre dos núcleos
del elemento unidos
Electronegatividad(Es una medida de la fuerza deatracción que ejerce un átomo
Energía de ionización(Energía necesaria para extraer un electrón de su
Afinidad electrónica: (Energía necesaria
para quitar un electrón a
Radio atómico
del elemento unidospor un enlace covalente
puro sencillo)
atracción que ejerce un átomosobre los electrones de otro,
en un enlace covalente)
extraer un electrón de su nivel de
energía exterior)
para quitar un electrón a un anión de un átomo)
Ley periódica:“Se repite un patrón particular a medida que aumenta el número
atómico”atómico
Propiedades periódicas:1. Radio atómico: Es la mitad de la distancia entre dos núcleos del
elemento unidos por un enlace covalente puro sencillo.Disminuye
Aum
enta
Radios atómicos (Å) de los elementos en un enlace simpleenlace simple
2. Electronegatividad: Es una medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los
l t d t át l l telectrones de otro átomo en un enlace covalente
AumentaELEMENTO ELECTRO-
NEGATI-VIDAD
F 4.0 D
O 3.5
Cl 3.2
N 3.0
Dism
inuye
S 2.5
C 2.5
H 2.1
e
P 2.1
Mg 1.2
Ca 1.0Conclusión: Un átomo con alta electronegatividad, va a ser un buen nucleófilo Y la diferencia de
Na 0.9
K 0.8
va a ser un buen nucleófilo. Y la diferencia de electronegatividad entre los átomos en una molécula va a determinar si la molécula es iónica o covalente.
ELECTRONEGATIVIDAD DE ELEMENTOSELEMENTO ELECTRONEGATIVIDAD
F 4.0O 3.5Cl 3.0N 3.0S 2.5C 2.5H 2.1P 2.1
M 1 2Mg 1.2Ca 1.0Na 0 9Na 0.9K 0.8
Propiedades periódicas…3. Energía de Ionización: Cantidad de energía necesaria para extraer3. Energía de Ionización: Cantidad de energía necesaria para extraer
un electrón de su nivel de energía exterior. Es un indicador de la fuerza con la que el núcleo atrae a los electrones de valencia.
AumentaAumenta
Dism
inuye
Los metales tienen energías de ionización más pequeñas que los no metales:
( 39 1) ( 96) O 2 (1313) (1681)
Átomos con bajas energías de ionización forman cationes: metales
Li+ (539 kJ mol-1), Na+ (496), O-2 (1313), F- (1681)del grupo I y II
Propiedades periódicas…4. Afinidad electrónica (AE): energía que se
debe suministrar para quitar un electrón a un anión de un átomo: ELEMENTO Afinidad
ElectrónicaF-
(g) → F(g) + e- ΔH= +328 kJ mol-1
Aumenta
Electrónica(AE)
(kJ mol-1)
F 328
O 141O 141
Cl 349
N 0
Dism
inuye
S 200
C 122
H 73
P 72
Mg < 0
Ca 2.4
Na 53
Hg - 60Chang, 306
Átomos con altas AE tienden a permanecer como aniones
FUERZAS DE ENLACE EN BIOMOLÉCULAS
Tipo de ΔH disoc Tipo de ΔH disoc pEnlace (kJ mol-1)
pEnlace (kJ mol-1)
Enlace Simple Enlace doblepO-H 461 C=O 712H-H 435 C=N 61535 C 6 5P-O 419 C=C 611C-H 414 P=O 502C H 414 P O 502C-O 352 Enlace tripleC C 348 C=C 816C-C 348 C=C 816S-H 339 N=N 930C N 293 Enlaces no covalentesC-N 293 Enlaces no covalentesS-S 214 4-20
En la célula ocurren 5 tipos de i í ireacciones químicas
1. REDOX
2. FORMACIÓN Y ROMPIMIENTO DE ENLACES C-C
3. REARREGLOS INTERNOS (isomerizaciones)
4. TRANSFERENCIA DE GRUPOS
5. CONDENSACIONES
1. REACCIONES REDOX: OXIDACIÓN DEL CARBONO
O
X
I
DD
A
CC
I
ÓÓ
N
UNA REACCIÓN REDOX:
EL C-2 DEL LÁCTICO SE OXIDA DE ALCOHOL A CETONA
2. FORMACIÓN Y ROMPIMIENTO DE ENLACES C-C
ROMPIMIENTO = cleavage
*
La formación y el rompimiento de enlaces d i d l ófilpuede ser ocasionado por un nucleófilo
nucleófilo
: +
GRUPOS FUNCIONALES NUCLEÓFILOS EN CÉLULAS
AGUA HOHAGUA HOHION HIDRÓXIDO HO-
HIDROXILO (alcohol) R-OHALCOXIDO RO-
SULFHIDRILO R- SHSULFURO R-S-SULFURO R S
AMINO R-NH2
CARBOXILATO R COOCARBOXILATO R-COO-
IMIDAZOL HistidinaORTOFOSFATO HPO4
-
*Citados en orden decreciente de fuerza de la propiedad.
RUPTURA DE UN ENLACE PEPTÍDICO(HIDRÓLISIS): El H20 actúa como nucleófilo
EL H2O REALIZA UN ATAQUE NUCLEOFÍLICO SOBRE EL C=O, DESPLAZANDO EL N DEL GRUPO NH2
3. REARREGLO INTERNO (Isomerizaciones)
EJEMPLOEJEMPLO:
4. REACCIÓN DE TRANSFERENCIA DE GRUPO
5. REACCIÓN DE CONDENSACIÓN
EJERCICIOSCLASIFICA LASCLASIFICA LAS
SIGUIENTESSIGUIENTES REACCIONES
COMO: REDOX, ,ISOMERIZACIÓN, …
Respuesta: Redox, ¿por qué?
Respuesta: Transferencia de grupo, ¿por qué?
Respuesta: Rompimiento de enlace C-C, ¿por qué?
Respuesta: Transferencia de grupo, ¿por qué?
Respuesta: Isomerización, ¿por qué?
Respuesta: Transferencia de grupo, ¿por qué?
Respuesta: Rompimiento de enlace C-C, ¿por qué?
Clasificar las reacciones6, 7,8 y 106, 7,8 y 10