Fuerzas intermoleculares y solubilidad

Fuerzas intermoleculares y solubilidad
Pregunta a responder al final de la sesión:

En términos de fuerzas intermoleculares, ¿cuándo es posible disolver una sustancia en
otra?
Introducción
Los enlaces iónicos y covalentes son interacciones fuertes, responsables de mantener unidos
a los átomos que constituyen un compuesto. Adicionalmente, entre las moléculas se dan otro tipo
interacciones,de menor magnitud, conocidas como fuerzas débiles. A pesar de que pueden
romperse con mayor facilidad, las fuerzas débiles influyen de manera importante sobre las
propiedades de los compuestos, tales como la solubilidad, el punto de fusión, el punto de ebullición,
etcétera.
Las fuerzas intermoleculares débiles (ver tabla 1) pueden clasificarse como:
 Ion-dipolo
 Dipolo-dipolo
Ion-dipolo inducido
 Dipolo-dipolo inducido
 Dipolo instantáneo-dipolo inducido
NOTA 1: En una especie química sin momento dipolar se puede inducir uno al aproximar una
carga (o un dipolo) a su nube electrónica. Cuando esto sucede, se dice que se ha generado un dipolo
inducido. Es en las especies más polarizables, en las que es más fácil inducir un dipolo.
NOTA 2: Aun entre especies sin momentodipolar y sin la presencia de cargas o dipolos que
induzcan en ellas un dipolo, éste puede formarse de manera espontánea, al menos brevemente. La
probabilidad de que una nube electrónica se deforme, dando lugar a regiones con mayor densidad
electrónica que otras, no es cero. Estos dipolos instantáneos pueden inducir dipolos en las
moléculas vecinas.
NOTA 3: Un caso muy especial de atraccióndipolo-dipolo se da cuando hay un enlace entre un
átomo de hidrógeno y un átomo muy electronegativo, como O, N, F ó Cl, de manera que el
hidrógeno interactúa con dos átomos electronegativos provenientes de distintas moléculas,
formando un puente entre ellas, por lo que a este tipo de interacción se le conoce como puente de
hidrógeno.

Tabla 1. Interacciones entre átomos y moléculas.
Tipo deinteracción
Intensidad
Función energía-distancia
Muy fuerte
Compleja, pero comparativamente de largo alcance
Covalente a
Muy fuerte
1/r, comparativamente de largo alcance
Iónica a
Fuerte
1/r2 , de corto alcance
Ion-dipolo
Moderadamente fuerte
1/r3 , de corto alcance
Dipolo-dipolo
Débil
1/r4 , de muy corto alcance
Ion-dipolo inducido
Muy débil
1/r6 , de alcance extremadamente cortoDipolo-dipolo inducido
1/r6 , extremadamente de corto alcance
Dipolo instantáneo-dipolo inducido Extremadamente débil
a
Interacciones identificadas generalmente en enlaces interatómicos.

FIS

2013-I

Página 1

Procedimiento experimental
1.- Tienes frente a ti una serie de disolventes: hexano, éter, acetona, metanol y agua. Analiza la
fórmula desarrollada de estos compuestos (verfigura 1) y contesta las preguntas siguientes.

CH2
CH3

CH2
CH2

CH3

CH2
CH3

CH2

a

H 3C

O

CH2
O

CH3

CH3

CH3

b

OH

H

d

c

OH
e

Figura 1. Estructuras de los disolventes a utilizar en esta práctica. a) hexano; b) éter; c) acetona ; d) metanol; e)
agua.

a) ¿Qué tipo de interacción se manifiesta las moléculas de cada disolvente? (Llena latabla 2.)

Tabla 2. Interacciones entre moléculas de disolventes puros.
Moléculas
Hexano-Hexano
Éter-Éter
Acetona-Acetona
Metanol-Metanol
Agua-Agua

Tipo de interacción

b) De acuerdo con lo que anotaste en la tabla anterior, coloca los disolventes en orden decreciente
de la fuerza intermolecular que mantiene unidas sus moléculas:
>

>

>

>

2.- Prueba la miscibilidad de losdiferentes disolventes. Llena la tabla 3, marcando con una 
cuando dos disolventes resulten ser miscibles y con una  cuando no lo sean.

Tabla 3. Resultados de miscibilidad al mezclar pares de disolventes.
Éter

Metanol

Hexano

H2O

Acetona
Éter
Metanol
Hexano

a) ¿Qué tipo de interacción se manifiesta entre las moléculas de los diferentes disolventes que
componen cada una de...