Quimica inorganica

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA -SECCIONAL MEDELLÍN FACULTAD DE CIENCIAS -ESCUELA DE QUÍMICA PRÁCTICA DE FUERZAS INTERMOLECULARES QUÍMICA I INGENIERÍA FÍSICA.

LABORATORIO DE FUERZAS INTERMOLECULARES OBJETIVOS 1. Diferenciar los dos tipos principales de interacciones que se presentan en los sistemas químicos: intramoleculares (internas) e intermoleculares (externas). 2. Reconocer las distintasfuerzas intermoleculares y su intensidad relativa: fuerzas dipolo - dipolo, fuerzas de van der Waals y puentes de hidrógeno y apreciar su notable influencia sobre la reactividad de los compuestos. FUNDAMENTO TEÓRICO En las moléculas, se pueden distinguir dos tipos de fuerzas: intramoleculares e intermoleculares. Las fuerzas que mantienen unidos los átomos en las moléculas, se conocen como fuerzasinternas o intramoleculares (enlace covalente, iónico, etc.) y sus propiedades químicas, dependen en gran parte de estas fuerzas. La existencia del estado sólido, líquido o gaseoso de la materia es una consecuencia de dichas fuerzas. Al estado sólido se le asocia en general con un estado más ordenado en el cual las moléculas están más cerca entre sí, que en el estado líquido, y a su vez, muchomás que en el estado gaseoso, donde las fuerzas intermoleculares son mínimas por la gran separación de las moléculas, las colisiones se presentan debido a la gran energía cinética que poseen. También pueden presentarse interacciones entre moléculas de un mismo compuesto o de compuestos diferentes, llamadas interacciones intermoleculares, que pueden ser de atracción o de repulsión. Estas se clasificanen: · · · Fuerzas dipolo-dipolo Fuerzas de v a n der Waals Puentes de Hidrógeno

Consideremos dos moléculas que se aproximan, si la distancia que las separa es tan pequeña que infringe los radios atómicos, se presentará una fuerte repulsión; pero hay una distancia límite e n la cual priman las fuerzas de atracción sobre las de repulsión generando alguna de las interacciones intermolecularesmencionadas anteriormente. Fuerzas dipolo - dipolo. "La polaridad de una molécula, depende tanto de la polaridad de sus enlaces como de su geometría". Así, como consecuencia de enlaces polares, se puede distinguir extremos positivos y negativos (dipolos o momentos dipolares no nulos). Cuando las moléculas que poseen momento dipolar se aproximan por los extremos opuestos (carga parcial positiva ycarga parcial negativa) se genera atracción y lo contrario, es decir si se aproximan por extremos de igual carga, se generará una repulsión, llevando a la molécula a girar y orientar los extremos negativos cerca de los extremos positivos de otra molécula, lo que se constituye en un arreglo más favorable energéticamente (más estable) y las fuerza neta de atracción, será inversamente proporcional a ladistancia que separa las moléculas F = k d2 Las fuerzas implicadas en esta interacción, hacen que la solubilidad, calores de evaporación, puntos de ebullición y de fusión se incrementen debido principalmente a la marcada polaridad creciente de las moléculas.

A)

B)

C)

D )

Fuerzas de van der Waals. Existen algunas fuerzas de atracción entre moléculas no polares, debidas al continuomovimiento de los electrones en la nube electrónica molecular, que origina en determinados instantes un desbalance en la distribución de cargas, ocasionado un momento dipolar temporal o momento dipolar inducido. Estas fuerzas, dependen ampliamente del área superficial, y del peso molecular por ejemplo, en la molécula de tetracloruro de carbono (CCl4), las interacciones de van der Waals son menoresque las desarrolladas entre las moléculas de cloroformo (CHC13), ambas con geometría tetraédrica Realmente las fuerzas existentes en moléculas no polares se conocen como fuerzas se dispersión de London y las presentes en moléculas polares y no polares colectivamente se denominan fuerzas de van der Waals, por ser quien primero las descubrió.

A)

B)

Puntos de ebullición 77 oC para A y 62...