enlacesintermoleculares

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ENLACE 3. Enlaces intermoleculares
2.5.

Los enlaces intermoleculares
La molécula discreta es una entidad generalmente en
estado gaseoso (según su masa molecular) formada por
una agrupación de átomos que se unen por enlace
covalente, sin embargo raramente una molécula está
aislada, y las propiedades que podemos apreciar en la
sustancia formada por ellas no dependen de aquel enlacesino del que se establece entre moléculas, o sea de
enlaces intermole-culares mucho más débiles que los
covalentes. Estos enlaces se conocen como de Van der
Waals, y de Hidrógeno, y son fundamentales en la química
de la vida.

2.5.1.

Enlaces de Van der Waals. Fuerzas intermoleculares.
Los enlaces de Van der Waals, surgen a partir de la
modificación de la teoría cinética de los gasesideales (sus átomos
o moléculas no ocupaban volumen y se movían libremente porque
no había interacciones entre ellos), realizada por Van der Waals,
en 1873.
El origen de las fuerzas de Van der Waals, estuvo sin una
explicación fundamentada hasta que Debye en 1920, estudió la
polaridad en el enlace covalente, calculó los momentos dipolares
de las moléculas, e interpretó el enlace intermolecularcomo una
interacción entre dipolos, pero también existe entre moléculas no
polares e incluso entre los átomos de los gases nobles, por ello
tenía que haber otras causas.
Las fuerzas de Van der Waals, son muy débiles,
aproximadamente un 10% de las que se establecen en el enlace
covalente normal, y lo hacen a distancias mucho más grandes, así
por ejemplo la energía de enlace Cl-Cl es de 238kJ/mol y la
distancia de enlace es de 198pm. Si se enfría dicha molécula
hasta –160ºC, pasando a estado sólido con una red en capas, la
fuerza que mantiene unidas las capas y a las moléculas en las
capas es de Van der Waals, y la energía de enlace se puede
medir por la energía de sublimación que vale 25kJ/mol a
distancias entre 330 y 390 pm. La comparación energética entre
ambos enlaces:covalente Cl-Cl (línea discontinua) y el molecular
Cl2-Cl2,(línea continua) se da en la fig.2.51. En ella se pueden
apreciar la diferencia entre el radio de Van der Waals, superior al
covalente, considerando ambos como la mitad de la longitud de
enlace.
Más fácil es comprenderlo experimentalmente a partir del
yodo (sólido cristalino, de color violeta oscuro), que colocado en
un vaso deprecipitados tapado con una cápsula con agua fría,
sublima únicamente con suave calentamiento, formando vapores
violetas y volviendo a cristalizar en el fondo de la cápsula y sobre
las paredes. El vapor está formado por moléculas de yodo, con
átomos unidos por enlace covalente (I-I) (E. de enlace,150kJ/mol),
mientras que la interacción débil que se rompe tan fácilmente, es
de Van der Waals (E.deenlace 62kJ/mol) (fig.2.52). La mayoría de
los sólidos con moléculas unidas por fuerzas de Van der Waals
(sólidos covalentes) subliman, dependiendo el punto de
sublimación de la masa molecular de aquellas y de la
polarizabilidad.
La comparación entre las magnitudes fundamentales
(energía y longitud de enlace) del enlace covalente entre átomos
de halógenos(s2p5), para formar moléculasgaseosas(X-X) y de
V.d.W entre las moléculas de los halógenos (X2…X2) para formar
sólidos a presión normal dada en la tabla 9, permite establecer
las siguientes conclusiones.:

Fig.2.51.Energía en Enlace de .V.d.W.
Comparación con E. Covalente

Fig.2.52.Sublimación del yodo
Enlace covalente
X-X
X
E.C
L.C
F
Cl
Br
I

kJ/mol

(pm)

154
242
192
150

144
198
228
268

Enlace deV.d. W.
X2…..X2
X2 E.VdW L.VdW
(kJ/mol)

F2
Cl2
Br2
I2

7,9
25
41,3
62

(pm)

334
330
356440

.

a) En el enlace covalente (E.C.), la longitud de enlace
(L.C.) aumenta al descender el sistema periódico,
mientras que en el de V.d.W se mantiene casi
constante al depender del tipo de red que se forme.
b) La energía de enlace
covalente disminuye al
descender en el...