Μοριακές αλληλεπιδράσεις

Παρουσίαση με θέμα: "Μοριακές αλληλεπιδράσεις"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μοριακές αλληλεπιδράσεις
Δυναμεις ηλεκτροστατικές Ετεροπολικοί δεσμοί Ομοιοπολικοί δεσμοί Δυνάμεις van der Waals Δεσμοί υδρογόνου Υδρόφοβοι δεσμοί

2 Ετεροπολικοί δεσμοί Τα ένα απο τα άτομα έχει 5, 6 ή 7 ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στοιβαδα Το άλλο έχει 1, 2 ή 3 ηλεκτρόνια στην εξωτερική στοιβάδα τα οποία και προσφέρει Ηλεκτρόνια μεταφέρονται από το άτομο που χρειάζεται να δώσει στο άτομο που χρειάζεται να λάβει Τα άτομα αποκτουν πλεόν φορτίο (κατιόντα και ανιόντα) Αντίθετα φορτισμένα ιόντα έλκονται ισχυρά, σταθεροποιώντας το μόριο

3 Ετεροπολικοί δεσμοί Οι ενώσεις που σχηματίζονται με ιοντικούς δεσμούς έχουν υψηλά σημεία τήξεως και είναι διαλυτές στο νερό Πολλές τείνουν να σχηματίζουν κρυσταλλικές συμμετρικές δομές Διάσταση σε υδατικούς διαλύτες

4 Ομοιοπολικοί δεσμοί Συνεισφορά ηλεκτρονίων μεταξύ δύο ατόμων.
Το ζεύγος ηλεκτρονίων συνεισφέρει εξίσου και στα δύο άτομα. Τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια που συνεισφέρονται έλκονται εξίσου από τους δύο θετικά φορτισμένους πυρήνες. Εξουδετέρωση απωθητικών δυνάμεων που ασκεί ο ένας πυρήνας στον άλλο (λόγω θετικού φορτίου), διατηρώντας τους δυό πυρήνες σε σταθερή θέση μεταξύ τους. Τα συνεισφερόμενα ηλεκτρόνια έλκονται εξίσου και από τους δύο πυρήνες.

5 Ομοιοπολικοί δεσμοί Ο απλός ομοιοπολικός δεσμός περιλαμβάνει συνεισφορά ενός ηλεκτρονίου από κάθε άτομο

6 Ομοιοπολικοί δεσμοί Ν Ν Ν Ν

7 Πολικότητα ομοιοπολικού δεσμού
Το υδρογόνο έχει 1 πρωτόνιο στον πυρήνα του Το χλώριο έχει 17 πρωτόνια (ηλεκτραρνητικό) Ο ισχυρά φορτισμένος πυρήνας του χλωρίου έλκει περισσότερο το ζεύγος ηλεκτρονίων Το ολικό φορτίο του μορίου είναι μηδέν τοπικό αρνητικό φορτίο στην πλευρά του χλωρίου τοπικό θετικό φορτίο στην πλευρά του υδρογόνου Μόνιμα δίπολα υδρογόνο χλώριο

8 Δεσμοί van der Waals Αλληλεπιδράσεις μεταξύ διπόλων
Η θετική πλευρά ενός διπόλου έλκει την αρνητική πλευρά ενός άλλου διπόλου Ένα δίπολο μπορεί να μετατρέψει μια άλλη ένωση σε δίπολο αν βρεθεί κοντά της Προσωρινά δίπολα Αλλαγή από μια κατάσταση διπόλου σε μια άλλη

9 Δεσμοί υδρογόνου Σε ενώσεις όπου το Η είναι συνδεδεμένο με πιο ηλεκτραρνητικό άτομο, το άτομο του υδρογόνου αναπτύσσει θετικό φορτίο. Το Ο είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το Η Έλκει τα ζεύγη των ηλεκτρονίων περισσότερο. Οξυγόνο  τοπικό αρνητικό φορτίο Τα δύο άτομα υδρογόνου  τοπικό θετικό φορτίο Το Η θεωρείται ο δότης του υδρογονοδεσμού. Ένα άλλο ηλεκτραρνητικό άτομο (Ο, Ν, F) είναι ο δέκτης του υδρογονοδεσμού

10 Υδρόφοβοι δεσμοί Η τάση που έχουν τα υδρόφοβα μόρια να συσσωματώνονται όταν βρεθούν σε έναν πολικό διαλύτη Τα μόρια του πολικού διαλύτη σχηματίζουν ένα είδος κλουβιού γύρω από τη μη πολική ουσία – μεγιστοποίηση δεσμών υδρογόνου της πολικής ουσίας γύρω από τη μη πολική Δύο υδρόφοβα μόρια αλληλεπιδρούν διασπώντας τους δεσμούς υδρογόνου που υπήρχαν Αύξηση εντροπίας

11 Υδρόφοβοι δεσμοί Δύο σταγόνες λαδιού μέσα στο νερό ενώνονται σε μια
Λιγότερα μόρια νερού χρειάζονται για να σχηματίσουν το «κλουβί» γύρω από τη μεγαλύτερη σταγόνα Φαίνεται ότι τα υδρόφοβα μόρια του λαδιού αποφεύγουν το νερό Στην πραγματικότητα γίνεται το αντίθετο Η κινητήρια δύναμη για την υδρόφοβη αλληλεπίδραση οφείλεται στο υδρόφιλο μόριο

12

13 Απορρόφηση Α = log10(I/Io)

14 Απορρόφηση Νόμος Beer-Lambert A = ε C l A absorbance απορρόφηση σε ένα συγκεκριμένο λ ε extinction coefficient συντελεστής απόσβεσης C concentration συγκέντρωση l pathlength μήκος διαδρομής φωτός (πλάτος κυψελίδας) Ευθεία που περνάει από την αρχή των αξόνων

15 Φθορισμός - φωσφορισμός
Fluorescence Ιδιότητα μορίων να απορροφούν φως συγκεκριμένης συχνότητας (ν1) και να εκπέμπουν φως σε διαφορετική συχνότητα (ν2) Διαφορετικά χρώματα Φθορισμομετρία

16 Φθορισμός - φωσφορισμός
Απορρόφηση φωτός (διαφορετικά μήκη κύματος και συχνότητες) Η απορροφώμενη ενέργεια (Ε1=hν1) μεταφέρεται στα ηλεκτρόνια Διέγερση ηλεκτρονίων (exited state). Ασταθής κατάσταση Επαναφορά στην αρχική (ground state) Δύο βήματα επαναφοράς 1. μικρό ποσό ενέργειας απελευθερώνεται χωρίς εκπομπή φωτός 2. απελευθέρωση μεγαλύτερου ποσού ενέργειας (Ε2) και φωτονίου Επειδή Ε1 > Ε2  hν1 > hν2 ν1 > ν2 λ1 < λ2

17 Φθορισμός - φωσφορισμός
Απορροφά Εκπέμπει Μπλέ (λ1) Πράσινο (λ2>λ1) Πράσινο (λ2) Κόκκινο (λ3>λ2) Κόκκινο Υπέρυθρο Υπεριώδες ιώδες/μπλέ Τονικ Απορροφά υπεριώδη ακτινοβολία και εκπέμπει μπλέ

18 Φθορισμομετρία πρωτεΐνων
Ο φθορισμός μιας πρωτεΐνης οφείλεται κυρίως στα αρωματικά της αμινοξέα (W, F, Y) Κυρίως στην τρυπτοφάνη Απορρόφηση στα nm  Εκπομπή φωτός στα nm Το λ για την εκπομπή φωτός εξαρτάται από τη διαμόρφωση της πρωτεΐνης Διαφορετικό λ για αναδιπλωμένη πρωτεΐνη

19 Φθορισμομετρία πρωτεΐνων
Πρωτεΐνη σε διαφορετικες συγκεντρώσεις μετουσιωτικού παράγοντα (ουρία, γουανιδίνη) Σταθερότητα δομής πρωτεΐνης σε χαμηλές συγκεντρώσεις ουρίας Η διαμόρφωση της πρωτεΐνης δεν αλλάζει  Δεν αλλάζει ο φθορισμός της τρυπτοφάνης Σημείο όπου η πρωτεΐνη αρχίζει να μετουσιώνεται Η αλλαγή στη δομή αλλάζει το περιβάλλον της τρυπτοφάνης Φθορισμός σε διαφορετικό μήκος κύματος Γραφική παράσταση ως προς τη συγκέντρωση μετουσιωτικού παράγοντα Θερμοδυναμικές παράμετροι για την αναδίπλωση της πρωτεΐνης

20 Φθορισμός - φωσφορισμός
Στο φθορισμό η ουσία εκπέμπει φωτόνια κατά τη διάρκεια έκθεσής της στο φώς Απομάκρυνση της φωτεινής πηγής συνεπάγεται και παύση φθορισμού Μια ουσία πιου εμφανίζει φωσφορισμό έχει τη δυνατότητα να εκπέμπει φωτόνια για κάποιο χρονικό διάστημα μετά από την απομάκρυνση της φωτεινής πηγής «Αποθήκευση» ενέργειας και σταδιακή απελευθέρωση του

21 EXAMS!!!! 15/6/09 11:00