Imagenes de enlaces quimicos

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Imagenes de enlaces quimicos

Enlaces y estructuras químicas

Resumen Todas las moléculas están formadas por enlaces químicos, y se puede aprender mucho de la cartografía de la dinámica espacio-temporal de estos enlaces. Desde su invención hace una década, la microscopía de dispersión Raman estimulada (SRS) se ha convertido en una potente modalidad para obtener imágenes de enlaces químicos con alta sensibilidad, resolución, velocidad y especificidad. Presentamos los fundamentos de la microscopía SRS y revisamos las innovaciones en los microscopios SRS y las sondas de obtención de imágenes. Destacamos ejemplos de aplicaciones biológicas interesantes y compartimos nuestra visión de los posibles avances futuros de esta tecnología.

Fig. 1: Principio de la microscopía SRS.Fig. 2: Avances instrumentales.Fig. 3: Desarrollo de sondas de imagen.Fig. 4: Aplicación de la microscopía SRS en biología celular, biología de los lípidos y microbiología.Fig. 5: Aplicación de la microscopía SRS en biología tumoral, neurobiología, biología del desarrollo y productos farmacéuticos.

Nat Methods 16, 830-842 (2019). https://doi.org/10.1038/s41592-019-0538-0Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard

Enlaces metálicos

Compartir más conduce a enlaces más estrechos, incluso en el mundo de las moléculas. Las imágenes más detalladas que se han hecho hasta ahora de los enlaces químicos de una molécula demuestran claramente lo que los modelos a gran escala habían supuesto durante mucho tiempo& cuanto más electrones comparten dos átomos, más corto es el enlace. Los enlaces más densos en electrones también aparecen más brillantes en las nuevas imágenes.

En las moléculas, los átomos pueden compartir uno o varios de sus electrones más externos en un enlace covalente. El hecho de que compartan dos, cuatro o seis electrones determina la fuerza del enlace, que es un factor importante para predecir la geometría, la estabilidad y la reactividad de la molécula.

Las nuevas imágenes, tomadas con un microscopio de fuerza atómica modificado, marcan la primera vez que los científicos han podido observar las verdaderas diferencias físicas entre estos tipos de enlace, lo que podría dar una comprensión más profunda de las reacciones químicas. También podría ayudar a los investigadores a dimensionar las moléculas para utilizarlas como componentes eléctricos en circuitos diminutos.Publicidad

«Ya habíamos visto los enlaces, pero no podíamos diferenciarlos», afirma Leo Gross, de IBM Research en Zúrich (Suiza). «Ahora podemos visualizar estas minúsculas diferencias entre los distintos enlaces. Esto es realmente emocionante para mí».

Imagen del enlace covalente polar

Los átomos pueden «verse» mediante la microscopía de efecto túnel, y ahora, por primera vez, también pueden «verse» los enlaces químicos. Un equipo de la Universidad de Berkley, en California, ha captado por primera vez imágenes de enlaces químicos reorganizándose. En un artículo publicado en Science, describen cómo han utilizado la microscopía de fuerza atómica para captar imágenes de átomos de carbono en un anillo que se reorganiza. Se trata de una forma avanzada de microscopía de sonda de barrido utilizada para detectar átomos individuales. Utiliza una sonda muy fina para interpretar las fuerzas eléctricas producidas por las moléculas. Cuando la punta de la sonda se acerca a la superficie de una molécula, se desvía por las diferentes cargas, produciendo una imagen de cómo se alinean los átomos y los enlaces.    Las imágenes (dos de las cuales se muestran a continuación) que pueden verse en el sitio web de Wired son sorprendentes y revelan algunos productos de la reordenación que eran inesperados.

Imagen del enlace iónico

Un enlace covalente es un enlace químico que implica el intercambio de pares de electrones entre átomos. Estos pares de electrones se conocen como pares compartidos o pares de enlace, y el equilibrio estable de fuerzas de atracción y repulsión entre los átomos, cuando comparten electrones, se conoce como enlace covalente[1] Para muchas moléculas, la compartición de electrones permite a cada átomo alcanzar el equivalente a una capa de valencia completa, correspondiente a una configuración electrónica estable. En química orgánica, los enlaces covalentes son mucho más comunes que los iónicos.

El enlace covalente también incluye muchos tipos de interacciones, como el enlace σ, el enlace π, el enlace metal-metal, las interacciones agosticas, los enlaces doblados, los enlaces de tres centros de dos electrones y los enlaces de tres centros de cuatro electrones. [2] [3] El término enlace covalente data de 1939 [4] El prefijo co- significa conjuntamente, asociado en acción, asociado en menor grado, etc.; así, un «enlace covalente», en esencia, significa que los átomos comparten «valencia», tal como se discute en la teoría del enlace de valencia.