Le conformazioni degli Alcani in JSmol

libera rotazione tra le conformazioni negli alcani

libera rotazione tra le conformazioni negli alcani Il legame caratteristico di un ALCANO è un legame a simmetria SIGMA tra due legami sp3 di due carboni, con una energia media di legame di -83Kcal/mole ed una lunghezza media di legame di 1,54 nm.
I gradi di libertà che la molecola ha sono di tipi cinetico, rotazionale, vibrazionale e di libera rotazione attorno al legame C-C . Ognuno di questi gradi di libertà presenta un suo separato effetto energetico. Nel caso della libera rotazione, esiste una barriera energetica minima, dell’ordine delle 3kcal/mole, che le molecole già possiedono a T ambiente. Questa energia di libera rotazione rappresenta l’energia necessaria per poter passare da una Conformazione ad un’altra conformazione. La ragione di questa minima richiesta energetica è la repulsione dei doppietti di legame e i possibili ingombri sterici.
Qui possiamo osservare il movimento della libera rotazione dove sono rappresentate le superfici di Van der Walls sotto forma di puntini. E’ un movimento che ogni molecola ha a temperatura ambiente. Evidenziamoche procurano le interazioni nella CONFORMAZIONE FALSATA qui mostrata. Ritorna alla libera rotazione. Nellaquesti sono gli idrogeni che interagiscono. La conformazione a minore energia è quella in cui la distanza tra gli H è maggiore, quindi la SFALSATA.
Carichiamo ilnella conformazione sfalsata a minore energia, perché i CH3 si trovano dalla parte opposta. Si notano le varie interazioni presenti:e quelle. Ora si carichi il butano in unaSi notino le interazionieclissati. Un’altra conformazione eclissata possibile è ladove sono molto significative le interazioni tra i gruppi Metili che vengono massimizzate quando i due metili si trovano nella eclissata.
La visualizzazione completa delButano
Qui invece viene descritta una rotazione più realistica delin cui si nota la libera rotazione per ogni legame C-C.
Per vedere l’animazione del butano con le barriere energetiche si vada a questo link di Jennifer L. Muzyka.

Nel caso del Propano, la situazione è molto analoga a quella dell’etano, tranne che per l’intensità della barriera energetica della libera rotazione: essendo un gruppo CH3 più grande dell’atomo di H, ci aspetteremo una barriera energetica maggiore.