Fuerzas intermoleculares

Fuerzas intermoleculares

Las Fuerzas Intermoleculares, son fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas. El comportamiento molecular depende en gran medida del equilibrio (o falta de él) de las fuerzas que atraen o separan las moléculas, y el estudio de esos fenómenos fue una parte importante del desarrollo de la química física en el siglo XX.
Las fuerzas de atracción explican lacohesión de las moléculas en los estados liquido y sólido de la materia, y se llaman fuerzas de largo alcance o Fuerzas de Van der Waals en honor al físico holandés Johannes van der Waals. Estas fuerzas son las responsables de muchos fenómenos físicos y químicos como la adhesión, rozamiento, difusión, tensión superficial y la viscosidad.
Para comprender las propiedades de la materia condensada esnecesario entender los diferentes tipos de fuerzas intermoleculares:
• Fuerzas dipolo-dipolo
• Fuerzas ion-dipolo
• Puente de hidrogeno
• Fuerzas de London

Fuerzas dipolo-dipolo
Es una interacción no covalente entre dos moléculas polares o dos grupos polares de la misma molécula si ésta es grande. Las moléculas que contienen dipolos permanentes se forman cuando se enlazan simétricamente conátomos con electronegatividad diferente. Las moléculas que son dipolos se atraen entre sí cuando la región positiva de una está cerca de la región negativa de la otra. Este tipo de fuerza se observa en las moléculas covalentes polares, como el sulfuro de hidrógeno H2S , el metanol CH3OH , la glucosa C6H12O6 , etc. Estas sustancias de elevada polaridad se disuelven en solventes polares tales como elagua.

Fuerzas ion- dipolo
Son las cuales atraen entre sí a un ion (ya sea catión o un anión) y a una molécula polar. La intensidad de esta interacción depende de la carga y tamaño del ion así como de la magnitud del momento dipolo y del tamaño de la molécula. Las cargas en los cationes están más concentradas porque estos iones suelen ser mas pequeños que los aniones. Esta interacción puedetener lugar de dos maneras: un catión atrae la carga parcial negativa de un dipolo; un anión atrae la carga parcial positiva de un dipolo. Este tipo de fuerzas disminuye con el cuadrado de la distancia. Las fuerzas ión-dipolo son las responsables de la hidratación de los cationes en disolución acuosa, es decir, la unión de moléculas de agua en torno a un ion central.

Puente de hidrogeno

Elpuente de hidrógeno es la fuerza intramolecular que actúa entre las moléculas de agua, es decir, este funciona como un enlace débil entre dos moléculas polares.
Un enlace de hidrógeno se forma entre moléculas polares con hidrógeno unido covalentemente a un átomo pequeño muy electronegativo, como flúor, oxígeno o nitrógeno ( F-H, O-H, N-H ).
Un puente de hidrógeno es en realidad una atraccióndipolo-dipolo entre moléculas que contienen esos tres tipos de uniones polares.
Los enlaces de hidrógeno tienen solamente una tercera parte de la fuerza de los enlaces covalentes, pero tienen importantes efectos sobre las propiedades de las sustancias en que se presentan, especialmente en cuanto a puntos de fusión y ebullición en estructuras de cristal. Los compuestos con mayor capacidad para formarpuentes de hidrógeno son los más electronegativos como N, O y F.
Los puentes de hidrógeno entre moléculas de agua tienen especial importancia para la vida en nuestro planeta. Sin puentes de hidrógeno, el agua se fundiría a unos –100° C y haría ebullición a cerca de –90° C. Los puentes dan pie a otra propiedad muy poco común del agua: la fase liquida es más densa que la fase sólida. Lasmoléculas de la mayor parte de las sustancias están "apretadas" en la fase sólida que en la líquida, por lo que el sólido es más denso que el líquido.

Fuerzas intermoleculares de dispersión

Fuerzas de London
Las fuerzas de dispersión de London, denominadas así en honor al físico germano-americano Fritz London, son fuerzas intermoleculares débiles que surgen de fuerzas interactivas entre...