Isomería cis-trans: Diferenzas entre revisións

Contido eliminado Contido engadido
Miguelferig (conversa | contribucións)
Miguelferig (conversa | contribucións)
Liña 19:
|}
 
=== Comparación das propiedades físicas ===
=== Comparación das propiedades físicas ===
Os isómeros ''cis'' e ''trans'' a miúdo teñen diferentes propiedades físicas. As diferenzas entre isómeros, en xeral, orixínanse polas diferenzas de forma das moléculas ou do [[momento dipolar]] global.
 
{| class="wikitable" style="float:right;"
|[[Ficheiro:Cis-2-pentene.svg|150px]]||[[Ficheiro:Trans-2-pentene.svg|150px]]
|- style="text-align:center;"
|''cis''-2-penteno||''trans''-2-penteno
|-
|[[Ficheiro:Cis-1,2-dichloroethene.png|120px]]||[[Ficheiro:Trans-1,2-dichloroethene.png|120px]]
|- style="text-align:center;"
|''cis''-1,2-dicloroeteno||''trans''-1,2-dicloroeteno
|-
|[[Ficheiro:Maleic-acid-3D-balls-A.png|150px]]||[[Ficheiro:Fumaric-acid-3D-balls.png|150px]]
|- style="text-align:center;"
|ácido ''cis''-butenodioico <br> ([[ácido maleico]])|| ácido ''trans''-butenodioico <br> ([[ácido fumárico]])
|-
|[[Ficheiro:Oleic-acid-3D-vdW.png|300px]]||[[Ficheiro:Elaidic-acid-3D-vdW.png|300px]]
|- style="text-align:center;"
|[[ácido oleico]] || [[ácido elaídico]]
|}
 
Estas diferenzas poden ser moi pequenas, como no caso do [[punto de ebulición]] dos alquenos de cadea liñal, como o [[Penteno|2-penteno]], que é de 37°C para o isómero ''cis'' e de 36°C no isómero ''trans''.<ref>{{cite web|url=http://www.chemicalland21.com/info/Alkene%20Compound%20Boiling%20Points.htm |title=Chemicalland values |publisher=Chemicalland21.com |date= |accessdate=2010-06-22}}</ref> As diferenzas entre os isómeors ''cis'' e ''trans'' poden ser maiores se están presentes enlaces polares, como nos [[1,2-dicloroeteno]]s. O isómero ''cis'' neste caso ten un punto de ebulición de 60,3°C, mentres que o isómero ''trans'' teno de 47.5°C.<ref>CRC Handbook of Chemistry and Physics, 60th Edition (1979-80), p.C-298</ref> No isómero ''cis'' os dous [[momento dipolar|momentos dipolares]] dos C-Cl polares combínanse para dar un momemnto dipolar conxunto de, so that there are intermolecular [[intermolecular forces#Dipole–dipole interactions|dipole–dipole forces]] (ou forzas de Keesom), as cales se engaden ás [[forza de London|forzas de dispersión de London]] e incrementan o punto de ebulición. No isómero ''trans'' isto non ocorre porque os momentos de enlace dos dous C-Cl se cancelan e a molécula ten un dipolo neto de cero (pero ten un cuadrupolo que non é cero).
 
Os dous isómeros do ácido butenodioico teñen diferenzas tan grandes nas súas propiedades e reactividades que se lles deron nomes completamente diferentes. O isómero ''cis'' chámase [[ácido maleico]] e o isómero ''trans'', [[ácido fumárico]]. A polaridade é a chave que determina o punto de ebulición, xa que causa o incremento de forzas intermoleculares, incrementando dese xeito o punto de ebulición. Da mesma maneira, a simetría explica a determinación do [[punto de fusión]] relativo, xa que permite un mellor empacamento das moléculas en estado sólido, mesmo se istro non altera a polaridade da molécula. Un exemplo disto é a relación entre o [[ácido oleico]] e [[ácido elaídico]]; o ácido oleico, que é o isómero ''cis'', ten un punto de fusión de 13,4ºC, o que fai que sexa líquido a temperaturas ambiente moderadas, mentres que o isómero ''trans'', o ácido elaídico, ten un punto de fusión moito máis alto, de 43ºC, debido a que o isómeor ''trans'' é máis recto e pode empaquetrarse máis estreitamente e formar máis [[enlace de van der Waals|enlaces de van der Waals]], polo que é sólido a temperatura ambiente moderada.
 
Thus, ''trans''-alkenes, which are less polar and more symmetrical, have lower boiling points and higher melting points, and ''cis''-alkenes, which are generally more polar and less symmetrical, have higher boiling points and lower melting points.
 
In the case of geometric isomers that are a consequence of double bonds, and, in particular, when both substituents are the same, some general trends usually hold. These trends can be attributed to the fact that the dipoles of the substituents in a ''cis'' isomer will add up to give an overall molecular dipole. In a ''trans'' isomer, the dipoles of the substituents will cancel out {{Citation needed|date=February 2007}} due to their being on opposite site of the molecule. ''Trans'' isomers also tend to have lower densities than their ''cis'' counterparts.{{Citation needed|date=February 2007}}
 
As a general trend, ''trans'' alkenes tend to have higher [[melting point]]s and lower [[solubility]] in inert solvents, as ''trans'' alkenes, in general, are more symmetrical than ''cis'' alkenes.<ref name="march">''Advanced organic Chemistry, Reactions, mechanisms and structure'' 3ed. page 111 Jerry March ISBN 0-471-85472-7</ref>
 
[[Vicinal (chemistry)|Vicinal]] [[J-coupling|coupling constant]]s (<sup>3</sup>J<sub>HH</sub>), measured by [[NMR spectroscopy]], are larger for ''trans''– (range: 12–18&nbsp;Hz; typical: 15&nbsp;Hz) than for ''cis''– (range: 0–12&nbsp;Hz; typical: 8&nbsp;Hz) isomers.<ref>"Spectroscopic Methods in Organic Chemistry," Dudley H. Williams and Ian Fleming, 4th ed. revised, McGraw-Hill Book Company (UK) Limited, 1989.Table 3.27</ref>
 
==== Estabilidade ====
 
Usually, ''trans'' isomers are more stable than ''cis'' isomers. This is due partly to their shape; the straighter shape of ''trans'' isomers leads to hydrogen intermolecular forces that make them more stable {{Citation needed|date=February 2008}}, and ''trans'' isomers also have a lower [[heat of combustion]], indicating higher [[thermochemistry|thermochemical]] stability.<ref name="march"/> In the Benson [[heat of formation group additivity]] dataset, ''cis'' isomers suffer a 1.10 kcal/mol stability penalty. Exceptions to this rule exist, such as 1,2-difluoroethylene, 1,2-difluorodiazene (FN=NF), and several other halogen- and oxygen-substituted ethylenes. In these cases, the ''cis'' isomer is more stable than the ''trans'' isomer.<ref>''The stereochemical consequences of electron delocalization in extended .pi. systems. An interpretation of the cis effect exhibited by 1,2-disubstituted ethylenes'' and related phenomena Richard C. Bingham [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''1976'''; 98(2); 535-540 [http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jacsat/1976/98/i02/f-pdf/f_ja00418a036.pdf Abstract]</ref> This phenomenon is called the '''''cis'' effect'''.<ref>Craig, N. C.; Chen, A.; Suh, K. H.; Klee, S.; Mellau, G. C.; Winnewisser, B. P.; Winnewisser, M. (1997). "Contribution to the Study of the Gauche Effect. The Complete Structure of theAntiRotamer of 1,2-Difluoroethane". Journal of the American Chemical Society 119 (20): 4789. [http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja963819e doi 10.1021/ja963819e]. </ref>
 
 
 
Os isómeros ''cis'' e ''trans'' a miúdo teñen diferentes propiedades físicas. As diferenzas entre isómeros, en xeral, orixínanse polas diferenzas de forma das moléculas ou do [[momento dipolar]] global.