Resumen fuerzas intermoleculares y uniones intermoleculares

FUERZAS INTERMOLECULARES Y UNIONES INTERMOLECULARES.

1. Introducción
Las fuerzas que actúan entre dos moléculas idénticas pueden ser atractivas o repulsivas, siendo los dos tipos de interacción, en ultima instancia, de naturaleza eléctrica. En principio, en el seno de todo material molecular, existe un predominio neto de fuerzas atractivas actuantes entre cada par de moléculas separadasentre si por distancias cortas. Esto es así porque las interacciones atractivas siempre conducen a un estado de mínima energía del sistema. Considerando solamente a las fuerzas atractivas y su resultado, la cohesión de dos moléculas también llamadas fuerzas intermoleculares (las tres se llaman diferente pero significan lo mismo) y se las cuantifica como a las uniones químicas en J/mol. Las fuerzasintermoleculares son aquellas que se aplican a partículas individuales (como atomos, moléculas o iones). Para poder determinar el tipo d fuerza intermolecular de una molecula es necesario conocer la geometría molecular y determinar la polaridad de la molecula. Tres de los cuatro tipos de uniones intermoleculares que trataremos en esta sección algunas de las fuerzas dependen de la distanciaintermolecular r como 1/r6, y reciben en su conjunto el nombre de fuerzas o uniones de Van der Waals, debido a que son responsables de los fenómenos de desviación de la idealidad y licuefacción de gases. La energía de vaporización de un líquido es una buena medida de la intensidad de estas fuerzas, ya que es la energía necesaria para enviar las moléculas desde el estado líquido, en el cual están en promedioseparadas por distancias cortas, hacia el gas, en el cual están mucho más distanciadas. Por lo tanto, la energía de vaporización y el punto de ebullición también son buenas medidas de la energía cohesiva del sistema, la cual a su vez depende directamente de las fuerzas intermoleculares.

2. Interacción dipolo-dipolo.
Cuando dos moléculas poseedoras de momento dipolar permanente (moléculaspolares) se orientan en forma paralela con los extremos opuestos de ambos dipolos enfrentados (+ frente a – y – frente a +) se produce una interacción atractiva cuya energía potencial media está dada por:
E = – Cdip/dip/r6
donde la constante Cdip/dip depende del momento dipolar (), la constante de Boltzmann y la temperatura. C es directamente proporcional a  e inversamente proporcional a latemperatura, lo que significa que la interacción será más intensa cuanto más polar sea la molécula y más débil a mayor temperatura, lo que indica que la agitación térmica tiende a desalinear los dipolos, debilitando la interacción.

3. Interacciones dipolo-dipolo inducido
Cuando una molécula polar se aproxima a una molécula no polar induce un dipolo en esta última. Este dipolo inducido interactúaatractivamente con el dipolo permanente de la primera. La intensidad de la interacción depende del momento dipolar de la molécula inductora y de la polarizabilidad de la segunda molécula. La energía de interacción es:
E = - Cdip/inducido/r6
Cdip/inducido es proporcional a la polarizabilidad de la segunda molécula y al momento dipolar de la primera. Para una molécula como HCl induciendo un dipolosobre benceno, la energía de interacción media es aproximadamente –0,8 kJ/mol a 25 ºC y 300 pm de separación. Puede calcularse que el dipolo inducido tiene un momento dipolar de 0,53 D.

4. Interacciones dipolo inducido - dipolo inducido, fuerzas de dispersión, o fuerzas de London.
Consideremos dos moléculas no polares próximas. En ambas, la densidad electrónica de las nubes correspondientes asus orbitales moleculares externos está fluctuando permanentemente como consecuencia del velocísimo cambio de posición de los electrones (10-20 segundos). El efecto de esta fluctuación es, en un determinado instante, la generación de una asimetría de carga, o sea la creación de un dipolo transitorio en, por ejemplo, la molécula 1. Este dipolo instantáneo induce en la molécula 2 un dipolo que...