Fuerzas intermoleculares

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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, demenor 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-dipoloinducido
 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 momento dipolar y sinla 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 atracción dipolo-dipolo seda 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 de interacción
IntensidadFunción energía-distancia
Covalente a
Muy fuerte
Compleja, pero comparativamente de largo alcance
Iónica a
Muy fuerte
1/r, comparativamente de largo alcance
Ion-dipolo
Fuerte
1/r2 , de corto alcance
Dipolo-dipolo
Moderadamente fuerte
1/r3 , de corto alcance
Ion-dipolo inducido
Débil
1/r4 , de muy corto alcance
Dipolo-dipolo inducido
Muy débil
1/r6 , de alcance extremadamentecorto
Dipolo instantáneo-dipolo inducido
Extremadamente débil
1/r6 , extremadamente de corto alcance
a Interacciones identificadas generalmente en enlaces interatómicos.
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Procedimiento experimental
1.- Tienes frente a ti una serie de disolventes: hexano, éter, acetona, metanol y agua. Analiza la
fórmula desarrollada de estos compuestos (ver figura 1) y contesta laspreguntas siguientes.
a b c
d 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 la tabla 2.)
Tabla 2. Interacciones entre moléculas de disolventes puros.
Moléculas Tipo de interacción
Hexano-Hexano
Éter-Éter
Acetona-AcetonaMetanol-Metanol
Agua-Agua
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 los diferentes 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 miscibilidadal 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 las mezclas que probaste? (Completa la tabla 4.)
CH3
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
CH3
CH2
O
CH2
CH3 CH3 CH3
O
H C 3 OH H OH
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Tabla 4. Interacciones entre moléculas...
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