Diferença Principal – Tensão Estérica vs Tensão Torsional
Tensão é a repulsão entre os elétrons de ligação de uma molécula. A disposição de uma molécula depende da deformação, uma vez que os pares de elétrons de ligação são dispostos de forma a minimizar a deformação. Existem três tipos principais de estirpes que podem ser encontrados em uma molécula. Elas são deformação angular, deformação de torção e deformação estérica. A deformação angular ocorre quando os ângulos de ligação das moléculas reais são diferentes dos ângulos das moléculas ideais. A deformação de torção ocorre quando uma molécula é girada em torno de uma ligação. A deformação estereoscópica é formada quando dois ou mais grupos volumosos se aproximam um do outro. A principal diferença entre a estirpe estereoscópica e a de torção é que a estirpe estereoscópica não pode ser diminuída pela rotação da molécula em torno de uma ligação, enquanto a estirpe de torção pode ser diminuída pela rotação da molécula em torno de uma ligação.
Áreas Chave Cobertas
1. O que é Tensão Estérica
– Definição, explicação com exemplos
2. O que é Tensão de Torção
– Definição, explicação com exemplos
3. Qual é a diferença entre Tensão Estérica e Tensão de Torção
– Comparação das Diferenças Chave
Termos Chave: Tensão Angular, Par Elétrico de Ligação, Tensão Estérica, Tensão de Torção
O que é a Tensão Estérica
A tensão estérica é a repulsão entre dois átomos ou grupos de átomos quando a distância entre eles é diminuída. Isto também é chamado de estereic hindrance. A estirpe estérica é muito importante para determinar a disposição de uma molécula, uma vez que cada molécula é disposta de tal forma que a estirpe estérica é minimizada. Quando a tensão estéril é minimizada, a energia potencial dessa molécula é diminuída. Uma vez que a matéria é estável quando tem um nível de energia mais baixo, o menor nível de energia de uma molécula torna-a uma molécula estável.
O conceito de estirpe estéril é muito importante para prever os produtos de uma reacção química. Isto porque os grupos de átomos estão ligados a um átomo de carbono de tal forma que o impedimento estéreo é minimizado. Portanto, uma reação química dará uma mistura de moléculas onde produtos estáveis e produtos instáveis são incluídos. Mas o principal constituinte desta mistura será sempre o produto estável com um impedimento estéreo minimizado.
Figure 1: Esteric Strain in Organic Compounds
Como mostrado na imagem acima, a energia potencial de uma molécula é aumentada de acordo com a estirpe estéril que eles têm. Quando a distância entre dois grupos metilo é diminuída, a energia potencial é aumentada.
Figure 2: A tensão estéril aumenta quando os grupos volumosos estão presentes
A imagem acima mostra que a tensão estérica é aumentada quando os grupos volumosos estão presentes. Moléculas mais estereomicamente obstruídas têm uma energia potencial maior quando comparadas com moléculas menos estereomicamente obstruídas. Portanto, moléculas menos esterelicamente impedidas são mais estáveis.
O que é Estirpe de Torção
Torsional strain é a repulsão que surge entre átomos ou grupo de átomos quando uma molécula é girada em torno de uma ligação sigma. Esta é a repulsão que pode ser observada quando os elétrons de ligação passam uns pelos outros. Este tipo de deformação é importante para determinar as conformações estáveis dos compostos orgânicos. Estas conformações podem ser representadas por projecções de Newman. A projeção de Newman de uma molécula é a conformação dessa molécula quando olhada através da ligação C-C da direção front-back.
A deformação de torção surge quando o ângulo diédrico dos grupos volumosos é baixo. O ângulo diedro é o ângulo entre duas ligações de dois átomos de carbono diferentes em uma projeção Newman. Se o ângulo diedro é alto, então a deformação de torção é baixa.
A projeção de Newman pode ser encontrada em dois tipos como conformação escalonada e conformação eclipsada. A conformação eclipsada mostra uma tensão de torção alta do que a conformação escalonada.
Figure 3: Dois tipos de projeção Newman
Como mostrado na imagem acima, a conformação escalonada mostra um ângulo diedro de 60o e a conformação eclipsada mostra um ângulo diedro de 0o. Mas quando a molécula é girada, a conformação é alterada. A deformação de torção na conformação escalonada é inferior à da conformação eclipsada. Quando a molécula é girada, a conformação eclipsada pode tornar-se a conformação escalonada; assim, a deformação de torção é reduzida.
Diferença entre Tensão Estérica e Torsão
Definição
Tensão Estérica: Tensão Estérica é a repulsão entre dois átomos ou grupos de átomos quando a distância entre eles é reduzida.
Torsional Strain: Estirpe de torção é a repulsão que surge entre átomos ou grupo de átomos quando uma molécula é girada em torno de uma ligação sigma.
Rotação da molécula
Estirpe Estérica: A tensão estérica não pode ser diminuída girando a molécula em torno de uma ligação sigma.
Torsional Strain: A deformação de torção pode ser diminuída girando a molécula em torno de uma ligação sigma.
Causa da Tensão
Tensão Esterica: A deformação estérica ocorre quando a distância entre grupos volumosos de uma molécula é reduzida.
Torsional Strain: Tensão de torção ocorre quando os elétrons de ligação passam uns pelos outros quando a molécula está girando.
Conclusão
A tensão de uma molécula é a repulsão entre elétrons de ligação ou pares de elétrons solitários presentes naquela molécula. Esta repulsão provoca o aumento da energia potencial de uma molécula. Então, ela torna a molécula instável. A tensão estéril de uma molécula é determinada pelos grupos volumosos presentes numa molécula e pela distância entre esses grupos volumosos. A projecção de Newman é uma estrutura simples que mostra a disposição dos átomos ou grupos de átomos de uma molécula orgânica. Pode ser usada para determinar a tensão de torção de uma molécula. A principal diferença entre a estirpe esterica e de torção é que a estirpe esterica não pode ser diminuída pela rotação da molécula em torno de uma ligação, enquanto a estirpe de torção pode ser diminuída pela rotação da molécula em torno de uma ligação.
1. “Estirpe de torção”. OChemPal, disponível aqui. Acessado em 28 ago. 2017.
2. “Estirpe (Química)”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25 de Julho de 2017, Disponível aqui. Acessado em 28 ago. 2017.
3. “Dihedral Angle.” OChemPal, Disponível aqui. Acessado em 28 ago. 2017.
Image Courtesy:
1. “Napthalene phenanthraene methyl-methyl strai” Por DMacks – Trabalho próprio (Domínio Público) via Commons Wikimedia
2. “Steric hindrance disp” Por Mwolf37 – Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. “Escalonada e eclipsada” Por Pauloquimico – Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
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