Éster
En la química, los ésteres son compuestos organicos en los
cuales un grupo organico (simbolizado por R' en
este artículo) reemplaza a un atomo de hidrógeno (o
mas de uno) en un acido oxigenado. Un
oxoacido es un acido inorganico cuyas moléculas
poseen un grupo hidroxilo (–OH) desde el cual el hidrógeno (H)
puede disociarse como
un ión hidrógeno, hidrón o comúnmente
protón, (H+). Etimológicamente, la palabra
'éster' proviene del
aleman Essig-Äther (éter de vinagre), como se llamaba antiguamente al acetato de
etilo.
En los ésteres mas comunes el acido en cuestión es un acido carboxílico. Por ejemplo, si el
acido es el acido acético, el éster es denominado como
acetato. Los ésteres también se pueden formar con acidos
inorganicos, como
el acido carbónico (origina ésteres carbónicos), el
acido fosfórico (ésteres fosfóricos) o el
acido sulfúrico. Por ejemplo, el sulfato de dimetilo es un éster, a veces llamado 'éster
dimetílico del
acido sulfúrico'.
Éster
(éster de acido carboxílico) Éster carbónico
(éster de acido carbónico) Éster fosfórico
(triéster de acido fosfórico) Éster
sulfúrico
(diéster de acido sulfúrico)
Éter
En química organica y bioquímica, un éter es un
grupo funcional del tipo R-O-R', en donde R y R' son grupos que contienen
atomos de carbono, estando el atomo de oxígeno unido y se
emplean pasos intermedios:
ROH + HOR' → ROR' + H2O
Normalmente se emplea el alcóxido,RO-, del alcohol ROH, obtenido al
hacer reaccionar al alcohol con una base fuerte. El alcóxido puede
reaccionar con algún compuesto R'X, en donde X es un
buen grupo saliente, como
por ejemplo yoduro o bromuro. R'X también se puede obtener a partir de un alcohol R'OH.
RO- + R'X → ROR' + X-
Al igual que los ésteres, no forman puentes de hidrógeno.
Presentan una alta hidrofobicidad, y no tienden a ser
hidrolizados. Los éteres suelen ser utilizados como disolventes
organicos.
Suelen ser bastante estables, no reaccionan facilmente, y es
difícil que se rompa el enlace carbono-oxígeno. Normalmente se
emplea, para romperlo, un acido fuerte como el acido
yodhídrico, calentando, obteniéndose dos halogenuros, o un
alcohol y un halogenuro. Una excepción son los oxiranos (o
epóxidos), en donde el éter forma parte de un
ciclo de tres atomos, muy tensionado, por lo que reacciona
facilmente de distintas formas.
En la Tierra, la ligereza de helio ha provocado su evaporación de la nube de
gas y polvo a partir de la cual se formó el planeta, por lo que es relativamente
poco frecuente —con una fracción de 0,00052 por volumen— en la atmósfera
terrestre. El helio presente en la Tierra hoy en día ha sido
creado en su mayor parte por la desintegración radiactiva natural de los
elementos radioactivos pesados (torio y uranio), debido a que las
partículas alfa emitidas en dichos procesos constan de núcleos de helio-4.
Este helio radiogénico es atrapado junto con el gas natural en
concentraciones de hasta el 7% por volumen, del que se extrae
comercialmente por un proceso de separación a baja temperatura llamado
destilación fraccionada.
Historia
Descubrimiento científico
Líneas espectrales del
helio.
La primera evidencia de la existencia del helio se observó el 18 de agosto
de 1868 comouna línea brillante de color amarillo con una
longitud de 587,49nanómetros en el espectro de
la cromosfera del Sol. La línea fue detectada por el astrónomo
francés Pierre Janssen durante un eclipse solar total en
Guntur, India. En un principio se pensó que
esta línea era producida por el sodio. El 20 de octubre del mismo año, el
astrónomo inglés Joseph Norman Lockyer observó una línea amarilla en
el espectro solar, a la cual nombró como la línea de
Fraunhofer D3 porque estaba cerca de las líneas de sodio D1 y
D2 ya conocidas. Lockyer llegó a la conclusión de que dicha línea
era causada por un elemento existente en el Sol pero
desconocido en la Tierra. Eduard Frankland confirmó los resultados de Janssen y
propuso el nombre helium para el nuevo elemento, en honor al dios
griego del
sol (Helios) al que se añadió el sufijo -ium ya que se esperaba que
el nuevo elemento fuera metálico.
En 1882, el físico italiano Luigi Palmieri detectó helio en la
Tierra por primera vez, a través de su línea espectral D3, cuando analizó la
lava del monte
Vesubio.
El 26 de marzo de 1895 Sir William Ramsay aisló el helio al
tratar la cleveita (una variedad de la uranita que contiene
por lo menos un 10% de tierras raras) con ácidos
minerales. Ramsey en realidad buscaba argón, pero después de separar
el nitrógeno y el oxígeno del gas liberado
por el ácido sulfúrico, notó una brillante línea amarilla que coincidía
con la línea D3 observada en el espectro solar. Las muestras fueron
identificadas como
helio por Lockyer y el físico británico William Crookes. Además fue aislado
de lacleveita el mismo año independientemente por los químicos Per Teodor
Cleve y Abraham Langlet en Uppsala (Suecia),
quienes pudieron obtener suficiente cantidad del gas para
determinar acertadamente su peso atómico. El helio también fue
aislado por el geoquímico estadounidense William Francis Hillebrand,
aunque este atribuyó las líneas al nitrógeno.
En 1907 Ernest Rutherford y Thomas Royds demostraron que
las partículas alfa son núcleos de helio, al permitir a las
partículas penetrar una delgada pared de un tubo de
vidrio al vacío y después creando una descarga eléctrica dentro del mismo para estudiar el espectro del gas. En 1908 el físico
holandés Heike Kamerlingh Onnes produjo helio líquido por primera vez
enfriando el gas hasta 0 K,80 lo que le
hizo merecedor del premio
Nobel. Él trató asimismo de solidificar el helio reduciendo su temperatura,
aunque no lo logró debido a que este elemento carece
de un punto triple, temperatura a la cual las fases sólida, líquida y gaseosa
El enlace entre el atomo de oxígeno y
los dos carbonos se forma a partir de los correspondientes orbitales
híbridos sp³. En el atomo de oxígeno quedan dos pares
de electrones no enlazantes.
Los dos pares de electrones no enlazantes del oxígeno pueden interaccionar con
otros atomos, actuando de esta forma los éteres como ligandos, formando complejos. Un ejemplo importante es el de los éteres corona, que
pueden interaccionar selectivamente con cationes de elementos alcalinos o, en
menor medida, alcalinotérreos.