2. Enlace químico e interacciones no covalentes

Estructura electrónica de algunos elementos 1s 2s 2p 2p 2p H He Li Be B C N O F Ne 1s 1s 2s 2p 2p 2p 1s 2s 2p 2p 2p 1s 2s 2p 2p 2p 1s 2s 2p 2p 2p 1s 2s 2p 2p 2p 1s 2s 2p 2p 2p 1s 2s 2p 2p 2p

Enlaces iónicos A• + B • A+ + :B- 1. Fuertes (>50 kcal/mol) 2. Propios del estado cristalino 3. Elementos extremos en la Tabla Periódica

Enlace iónico Cristal de ClNa

Enlaces covalentes 1. Compartición de electrones en orbitales moleculares 2. Estado sólido, líquido y gas 3. Fuertes (>50 kcal/mol) 4. Tantos como orbitales con electrones desapareados

Hibridación de orbitales C C C C Sin hibridación sp3: tetraedro 1s 2s 2p 2p 2p Hibridación de orbitales C Sin hibridación 1s sp3 sp3 sp3 sp3 C sp3: tetraedro 1s sp2 sp2 sp2 2p C sp2: triángulo 1s sp sp 2p 2p C sp: lineal

Energía de enlaces covalentes, kcal/mol H-H 103 H-Cl 102 HO-H 119 H2N-H 107 H3C-H 102

Enlaces de coordinación Orbital molecular formado por: - Un orbital vacío - Un par electrónico Dador: átomos con pares electrónicos: N, O Aceptor: orbital vacío (átomos metálicos)

Complejo octaédrico de Fe++: Grupo hemo

Complejo tetraédrico de Fe++/Fe+++: Rubredoxina

Interacciones débiles 1. Fuerzas de van der Waals 2. Enlaces de hidrógeno 3. Interacciones iónicas o salinas

Fuerzas de van der Waals nRT = PV (Gas perfecto) nRT = (P + a/V2)(V- b) (Gas real) a: Atracción intermolecular b: Volumen de la molécula 1. Dipolos transitorios 2. Dipolos inducidos 3. Dipolos permanentes

Momento dipolar, m H2 0 Cl2 0 HF 1.91 HCl 1.08 H2O 1.85 NH3 1.47 CH4 0

Fuerzas de van der Waals - Son interacciones muy débiles - En el medio biológico tienen importancia en ausencia de agua - Rotas por detergentes

Compuestos hidrofóbicos Benceno Colesterol Decano

Compuestos polares Agua L-Arginina D-Glucosa ATP

Compuesto anfipático (Gangliósido GM1)

Micela Bicapa lipídica

Enlaces de hidrógeno - Compartición de un protón entre dos pares electrónicos - Dador: Grupo X-H con cierto momento dipolar - Aceptor: Grupo Y: con un par electrónico - Débil (mucho más fuerte que int. de van der Waals) - Rotas por urea 6M, guanidina 8M

Algunos enlaces de hidrógeno

DNA conformación B Estructura mantenida por enlaces de H

Par Adenina-Timina

Par Guanina-Citosina

Proteínas: Estructura en a-hélice

Proteínas: Estructura en hoja plegada

Interacciones iónicas o salinas (No confundir con enlace iónico) - Entre grupos de carga opuesta en solución - Débiles (más fuertes que int. de van der Waals) - Los iones participantes aparecen solvatados - Rotas por altas concentraciones salinas, extremos de pH

Solvatación de iones en solución

Nucleosoma: Asociación DNA-histonas