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