PROPIEDADES FÍSICAS Y FUERZAS INTERMOLÉCULARES

PROPIEDADES FÍSICAS Y FUERZAS INTERMOLÉCULARES


OBJETIVO

Determinación de las propiedades físicas más utilizadas en química orgánica.
Observación de las correlaciones de dichas propiedades con la estructura molecular.

MARCO TEÓRICO

La solubilidad es la afinidad o capacidad de un disolvente para albergar dentro de él un soluto, ya sea en forma iónica o covalente. Cuando se disuelveun sólido o líquido sus unidades estructurales (iones o moléculas) se separan y el espacio entre ellas se ocupa por moléculas del disolvente. Durante la disolución se requiere de cierta cantidad de energía para vencer las fuerzas inter-iónicas o intermoleculares, y esta energía es aportada por la formación de uniones entre partículas del soluto y moléculas del disolvente, estas fuerzasdeterminan las propiedades de las sustancias.
Las fuerzas intermoleculares son fuerzas de atracción entre moléculas, son las responsables del comportamiento no ideal de los gases y ejercen más influencia aun en las fases consensadas de la materia, es decir, líquidos y sólidos.
Las fuerzas intramoleculares mantienen unidos a los átomos de una molécula, estas fuerzas estabilizan a las moléculasindividuales, por lo tanto las fuerzas intermoleculares son las principales responsables de las propiedades macroscópicas de las sustancias como el punto de fusión y de ebullición.
Las fuerzas intermoleculares son más débiles que las intramoleculares por eso se necesita menos energía para evaporar un líquido que para romper los enlaces de sus moléculas, en general los puntos de ebullición de las sustanciasreflejan la magnitud de las fuerzas intermoleculares, en el punto de ebullición se debe suministrar suficiente energía para vencer las fuerzas de atracción entre las moléculas con el fin de que entren a la fase de evaporación. En el caso de utilizas mayor energía para separar las moléculas de la sustancia A que la B es porque las moléculas de A están unidas por fuerzas intermoleculares mayorespor lo tanto el punto de ebullición de A será mayor que el de B y este principio aplica también para el punto de fusión de las sustancias, por lo general los puntos de fusión de las sustancias aumentan con la intensidad de las fuerzas intermoleculares.
Para comprender las propiedades de la materia consensada es necesario entender los diferentes tipos de fuerzas intermoleculares, las fuerzas dipolo-dipolo, dipolo- dipolo inducido entre otras se denominan fuerzas de van der Waals.
a) Las fuerzas dipolo-dipolo son las fuerzas de atracción entre moléculas polares, su origen es electrostático y se pueden entender en función de la ley de Coulomb, a mayor momento dipolar mayor es la fuerza.





b) Las fuerzas ion- dipolo atraen entre si un ion y una molécula polar. Cuando se disuelve uncompuesto iónico como NaCl en agua, las moléculas de agua actúan como un aislante eléctrico que separa a los iones, en cambio, una molécula polar, carece de la capacidad de actuar en la interacción ion- dipolo, en consecuencia, esta molécula no polar es un mal disolvente de compuestos iónicos.
c) Las fuerzas ion- dipolo inducido, se dice que el dipolo del átomo de una molécula no polar esinducido porque la separación de sus cargas positiva y negativa se debe a la proximidad de un ion o alguna molécula polar. La atracción entre un ion y el dipolo inducido se conoce como interacción ion- dipolo inducido mientras que la atracción entre una molécula polar y el dipolo inducido se conoce como interacción dipolo- dipolo inducido.
El enlace de hidrógeno es un tipo especial de interaccióndipolo-dipolo entre el átomo de hidrógeno de un enlace polar, como N-H, O-H, o F-H, y un átomo electronegativo de O, N o F.
La energía promedio de un enlace de hidrógeno es demasiado grande para una interacción dipolo- dipolo (más de 40 kJ/mol), por eso, los enlaces de hidrógeno tienen un fuerte efecto en la estructura y propiedades de muchos compuestos. La primera evidencia de los enlaces de...