Fuerzas Intermoleculares

Introducción:

Mediante este trabajo y el uso de conceptos teóricos de geometría molecular y fuerzas intermoleculares se predecirá la miscibilidad de diferentes sustancias sólidas y líquidas, analizando sus propiedades físicas.

Cuando se habla de geometría molecular, se hace referencia a la organización tridimensional de los átomos en las moléculas, la interacción eléctrica que se daentre los pares de electrones, determina la disposición de los átomos en la molécula. Las repulsión electrónicas de las órbitas atómicas determinan el arreglo de los orbitales, y la geometría molecular, que puede ser lineal, trigonal, tetraédrica, angular y pirámide trigonal. Las fuerzas encargadas de que se atraigan o se repelan estas distintas moléculas o iones se llaman fuerzas intermoleculares.Estas fuerzas son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias como, por ejemplo el color, la dureza, el estado de agregación, el punto de fusión y de ebullición, la solubilidad, la tensión superficial o la densidad. Existen tres tipos de fuerzas intermoleculares:




• Las fuerzas Ion dipolo Son las que se establecen entre un ión y una molécula polar.

• Lasfuerzas dipolo-dipolo se llevan a cabo cuando dos moléculas polares (dipolos) se aproximan, se produce una atracción entre el polo positivo de una de ellas y el negativo de la otra. Esta fuerza de atracción entre dos dipolos es mayor cuando mayor es la diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados

• Las fuerzas London se establecen fundamentalmente entre sustancias no polares,aunque también están presentes sustancias polares. Esto se debe a las irregularidades que se producen en la nube electrónica de los átomos de las moléculas por efecto de la proximidad mutua. La formación de un dipolo instantáneo en una molécula origina la formación de un dipolo inducido en una molécula vecina de manera que se origina una débil fuerza de atracción entre las dos.

• Las FuerzasPuente de Hidrógeno es un caso especial de dipolo-dipolo y se producen cuando un átomo de hidrógeno está unido covalentemente a un elemento que sea muy electronegativo tales como Oxígeno, Nitrógeno o Fluor y con un par de electrones libres o sin compartir

• Las Fuerzas Ion- dipolo inducido tienen lugar entre un ion y una molécula apolar. La proximidad del ion provoca una distorsión en la nubeelectrónica de la molécula apolar que se convierte (de modo transitorio) en una molécula polarizada. En ese momento se produce una atracción entre el ion y la molécula polarizada.

• Las Fuerzas Dipolo-Dipolo inducido tienen lugar entre una molécula polar y una apolar. En este caso, la carga de una molécula polar provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar y laconvierte, de modo transitorio, en un dipolo. En ese momento se establece una fuerza de atracción entre las moléculas.



Como consecuencia, las fuerzas intermoleculares obtienen moléculas apolares que se producen por la unión entre átomos que poseen igual electronegatividad, por lo que las fuerzas del enlace son iguales y se produce así la anulación de dichas fuerzas y moléculas polares queoriginan una densidad de carga distinta entre los núcleos que forman el enlace y este es más polar cuando mayor es la diferencia entre las electronegatividades. Para averiguar si una molécula es polar hay que atender a la cantidad de enlaces polares, la geometría molecular y el momento dipolar que es la medida de la intensidad de la fuerza de atracción entre dos átomos.




Al final de estetrabajo se analizarán las propiedades físicas de cada sustancia sólida y líquida usada en las experiencias, con el fin de justificar los resultados obtenidos en cada procedimiento.













Materiales y métodos:

En este trabajo se estudió la miscibilidad de distintos solventes entre sí: Agua destilada (H2O), Acetona [CH3(CO)CH3], Tetracloruro de Carbono (CCL4), Etanol...