FUERZAS INTERMOLECULARES
Las fuerzas intermoleculares corresponden a atracciones
electrostáticas entre moléculas iguales o diferentes, ya
sea de una sustancia pura o una mezcla de las mismas.
TIPOS DE FUERZAS INTERMOLECULARES
Las moléculas son neutras, en el sentido de que los
electrones negativamente cargados se equilibran por la
carga positiva del núcleo. No obstante esta neutralidad no
significa que no exista una interacción eléctrica entre las
moléculas más aún considerando que las moléculas tienen
electrones en movimiento y estos originan fuerzas que
interactúan.
FUERZAS INTERMOLECULARES
A) Fuerzas de dipolo – dipolo. Se presentan en moléculas
polares. Las molécula de este tipo tienen dipolos y se
alinean en un campo eléctrico, las fuerzas dipolo se
originan por la atracción de los polos positivo y
negativo de las moléculas entre si:
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Dipolo - Dipolo Dispersión de London
Puente de Hidrógeno
+ - + - + - + -
- + - + - + - +
+ - + - + - + -
La diferencia de electronegatividades entre los átomos
puede utilizarse para pronosticar el grado de polaridad
en una molécula diatómica como también la posición de
la polaridad positiva y negativa.
En el caso del HCl H - Cl
E = 3,0 – 2,1 = 0.9
Se le asigna la carga parcial negativa al cloro ya
que tiene mayor electronegatividad y el par de
electrones enlazantes más cerca de él.
H - I
Las moléculas tienen forma geométrica lineal, por
consiguiente la molécula es un dipolo.
Sin embargo el pronóstico relacionado con la polaridad
de una molécula que contiene más de dos protones, debe
estar basado sobre un conocimiento de la geometría de
la molécula.
La polaridad de los enlaces y la disposición de los
pares de electrones no compartidas (libres o
enlazantes).
2
. ..
.. .
+ -
....
En el caso del agua 3.5 O
2.1 H H
E = 3,5 – 2,1 = 1,4
La molécula del agua resulta angular debido a al
repulsión que ejercen los pares no enlazantes sobre los
enlazantes.
Las moléculas del agua es dipolar, el centro de las
cargas positivas no coincide con el centro de las
cargas parciales negativas generando una polaridad
dentro de la molécula.
En el caso del CO2
O C O
3,5 2,5
E = 3,5– 2,5 = 1,0
La molécula del CO2 es no polar, el centro de las cargas
parciales positivas coincide con el centro de las
cargas parciales negativas, cancelando la posibilidad
de encontrar polaridad en la molécula, la interacción
de estas moléculas comprende a las fuerzas de
dispersión de London.
El átomo central no contiene pares no enlazantes, por
lo que la molécula al tener una geometría lineal
resulta siendo una molécula apolar, aún cuando el E >
0.
La molécula del CO2 es no polar, el centro de las cargas
parciales positivas coincide con el centro de las
3
. .. .
. .. .
cargas parciales negativas, cancelando la posibilidad
de encontrar polaridad en la molécula.
Fuerzas de Dispersión o Fuerzas de London. Una molécula
puede tener, en un instante dado, un ligero desplazamiento
de la nube de electrones en relación al núcleo positivo,
por lo tanto la molécula tiene un pequeño dipolo
instantáneo.
Distribución simétrica de la carga Separación instantánea de la
carga debido al movimiento
de la nube de electrones
Este dipolo instantáneo cambia continuamente su orientación
de carga, e interaccionará con una segunda molécula cercana
y producirá un dipolo instantáneo inducido en ella. Este
dipolo instantáneo, dipolo inducido instantáneo, da origen
a una pequeña fuerza instantánea de atracción, la que se
conoce con el nombre e fuerza de dispersión o fuerza de
London. Se debe recordar que la fuerza entre cualquier par
que interactúa se produce solo durante un espacio de tiempo
extremadamente pequeño (instantáneo).
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+ +-
--
-
---
-
Las fuerzas de London más fuertes se presentan entre las
moléculas grandes y complejas que poseen grandes nubes
electrónicas que se distorsionan o polarizan fácilmente.
Puesto que todas las moléculas contienen electrones, las
fuerzas de London no son exclusivas de moléculas no
polares, también existe entre moléculas polares. En el caso
de moléculas no polares las fuerzas de London son las
únicas fuerzas intermoleculares que existen al comparar las
intensidades relativas de las atracciones intermoleculares.
Puente Hidrógeno. Las atracciones intermoleculares de
ciertos compuestos que contienen hidrógeno son
inesperadamente fuertes. Estas atracciones se presentan en
compuestos en los cuales el hidrógeno está enlazado
covalentemente a elementos muy electronegativos de radio
atómico pequeño.
El átomo de hidrógeno de una molécula y un par de
electrones no compartidos de un átomo electronegativo de
otra molécula se atraen mutuamente y forman lo que se llama
puente (o enlace) de hidrógeno. Debido a su pequeño tamaño,
cada átomo de hidrógeno es capaz de formar sólo un enlace
de hidrógeno.
Particularmente, compuestos que contengan, además de
hidrógeno, flúor, oxígeno y nitrógeno presentan uniones
moleculares a través de un puente hidrógeno.
Es característico de los compuestos en los cuales hay
enlaces de hidrógeno que tengan propiedades fuera de lo
común.
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El enlace de hidrógeno se encuentra no sólo entre moléculas
idénticas de algunos compuestos puros, sino también entre
moléculas diferentes que forman ciertas soluciones.
Momento dipolar ()
Es un vector que depende de la diferencia de
electronegatividad de los átomos.
La punta de flecha se dirige hacia el átomo con “d–”.
Cada enlace polar tiene un , pero la molécula será
polar sólo si la suma de los momentos dipolares no se
anula.
Así el H2O y el NH3 tienen neto ¹ 0, mientras que
moléculas como el CO2 o el CH4 tienen
neto = 0 y son apolares.
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