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Respuesta:
Estructura
Ácido fórmico
En la imagen superior está ilustrada la estructura de un dímero en fase gaseosa de ácido fórmico. Las esferas blancas corresponden a los átomos de hidrógeno, las rojas a los átomos de oxígeno y las negras a los átomos de carbono.
En estas molécula pueden apreciarse dos grupos: el hidroxilo (–OH) y el formilo (–CH=O), ambos capaces de formar puentes de hidrógeno.
Estas interacciones son del tipo O–H—O, siendo los grupos hidroxilos los donadores de los H y los grupos formilo los donadores de los O.
Sin embargo, el H enlazado al átomo de carbono carece de esta capacidad. Estas interacciones son muy fuertes y, debido al átomo de H pobre en electrones, el hidrógeno del grupo OH es más ácido; por lo tanto, este hidrógeno estabiliza aún más los puentes.
Como resultado de lo anterior, el ácido fórmico existe en forma de dímero y no como molécula individual.
Estructura cristalina
Ácido fórmico
A medida que desciende la temperatura, el dímero orienta sus puentes de hidrógeno para generar la estructura más estable posible junto con los otros dímeros, creando así cadenas infinitas α y β de ácido fórmico.
Otra nomenclatura son los confórmeros “cis” y “trans”. En este caso, “cis” se utiliza para designar grupos orientados en la misma dirección, y “trans” para aquellos grupos en direcciones contrarias.
Por ejemplo, en la cadena α los grupos formilos “apuntan” hacia el mismo lado (el izquierdo), en contraste con la cadena β, donde estos grupos formilos apuntan a lados opuestos (imagen superior).
Dicha estructura cristalina depende de las variables físicas que actúan sobre esta, como la presión y la temperatura. Así, las cadenas son convertibles; es decir, en distintas condiciones una cadena “cis” puede transformarse en una cadena “trans”, y viceversa.
Si las presiones aumentan hasta niveles drásticos, las cadenas se comprimen lo suficiente como para considerarse un polímero cristalino de ácido fórmico.
