FUERZAS INTERMOLECULARES En el interior de una molécula

FUERZAS INTERMOLECULARES
En el interior de una molécula las uniones entre los átomos que la constituyen son de tipo covalente
y, por lo tanto, difícil de separar unos de otros. Sin embargo, entre dos o más moléculas también
pueden producirse interacciones. Estas interacciones de carácter electrostático se conocen, de forma
genérica, como "fuerzas intermoleculares" y son las responsables de que cualquier sustancia,
incluidos los gases nobles, se puedan licuar. Estas fuerzas las podemos clasificar en:
1. Fuerzas de van der Waals
1.1 Entre moléculas iguales
1.1.1 Fuerzas de orientación (dipolo-dipolo)
1.1.2 Fuerzas de dispersión o de London (dipolo instantáneo-dipolo inducido)
1.2. Entre moléculas distintas
1.2.1 Fuerzas dipolo-dipolo inducido
1.2.2 Fuerzas ion-dipolo
2. Enlaces por puente de hidrógeno
1. FUERZAS DE VAN DER WAALS
1.1.1 Fuerzas de orientación (dipolo-dipolo)
Este tipo de interacción aparece solamente entre moléculas polares y
son proporcionales a los valores de los momentos dipolares de las
moléculas.
Ejemplos: SO2, HCl, ...
1.1.2. Fuerzas de dispersión o de London (dipolo instantáneo - dipolo inducido)
Esta fuerza explica como los gases apolares (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, O2, N2, H2, ...) se pueden
licuar.
Las moléculas poseen cierta energía que produce un desplazamiento (vibración) de los electrones de
sus posiciones, por lo que se crean dipolos instantáneos, muy pequeños y temporales y en
determinadas circunstancias, bajas temperaturas o con aumento de la presión, esos dipolos
temporales pueden orientarse y se atraen.
Son fuerzas muy débiles, aunque aumentan con la masa molecular, ya que aumenta el número de
electrones de la molécula, esto hace que, en la moléculas grandes, sea más fácil la formación de
dipolos instantáneos. Se dice que estas moléculas son polarizables.
Esto justifica que los alcanos se presenten en estado gaseoso, líquido o sólido según el tamaño de la
cadena carbonada: hasta 4 carbonos son gases, a partir del pentano hasta el hexadecano son líquidos
y los compuestos superiores se presentan en estado sólido.
También estas fuerzas aumentan, a igualdad de masa, cuanto más larga sea la molécula, esto
justifica que el pentano tenga mayor punto de fusión y de ebullición que el dimetilpropano.
En todos los compuestos covalentes habrá presentes fuerzas de dispersión y si además la molécula
es polar también habrá fuerzas de orientación que, en ese caso, tendrán mayor importancia.
1.2.1. Fuerzas dipolo-dipolo inducido
Una molécula polar induce un dipolo en otra molécula no polar; originándose, de esta forma, la
atracción electrostática. Esta interacción explica como gases apolares (O2, Cl2, ...) son algo solubles
en disolventes polares como el agua.
1.2.2.Fuerzas ion-dipolo
En este caso el ion se va rodeando de las
moléculas polares.
Estas fuerzas son importantes en los
procesos de disolución de compuestos
iónicos, como la disolución de NaCl en
agua.
2. ENLACES POR PUENTE DE HIDRÓGENO
Para que se dé el enlace de hidrógeno es necesario que la molécula
tenga hidrógeno y que éste se encuentre unido a un elemento con una
electronegatividad muy alta y que posea, como mínimo un par de
electrones sin compartir: F, O y N.
Este tipo de interacción es más fuerte que las fuerzas intermoleculares
de dispersión y de orientación y con él se justifica el elevado punto de
fusión y ebullición que tiene el agua.
El enlace de hidrógeno más fuerte se presentará cuando el hidrógeno está unido al flúor, HF, y sin
embargo, el agua tiene el punto de fusión más alto que el HF. Esto es debido a que una molécula de
agua puede formar cuatro enlaces de hidrógeno con cuatro moléculas de agua vecinas y el HF sólo
puede formar dos enlaces de hidrógeno con dos moléculas de HF vecinas.
Este tipo de interacción se da entre moléculas iguales y distintas y son las responsables de que los
alcoholes, los fenoles, las aminas y los ácidos carboxílicos (todos de cadena corta) se puedan
disolver en agua.