van der waals
Introducción
En el interior de una molécula las uniones entre los átomos que la constituyen son de tipo covalente y, por lo tanto, difícil de separar unos de otros. Sin embargo, entre dos o más moléculas también pueden producirse interacciones.
Estas interacciones de carácter electrostático se conocen, de forma genérica, como "fuerzas intermoleculares" y son las responsables de quecualquier sustancia, incluidos los gases nobles, puedan condensar.
Estas fuerzas se clasifican en dos tipos básicos: Las fuerzas de van der Waals y los enlaces por puente de hidrógeno.
Fuerzas de van der Waals
Existen varios tipos básicos de interacciones de van der Waals. Éstas mantienen unidas a las moléculas, pero su fortaleza es mucho menor que la de los tres tipos principales de enlace.
Fuerzas deorientación o de Keeson (dipolo-dipolo):
Este tipo de interacción aparece solamente entre moléculas polares. Además, son proporcionales a los valores de los momentos dipolares de las moléculas.
Esta interacción se produce por las atracciones electrostáticas que se producen entre la zona cargada negativamente de una molécula y la positiva de otra, lo que provoca que las moléculas se vayanorientando unas con respecto a otras.
Así, por ejemplo, si las moléculas polares constituyen un gas (por ejemplo SO2, HCl, etc.) y están sometidas a fuerzas de orientación de cierta importancia, este gas será fácilmente licuable. Al disminuir ligeramente la temperatura, decrece la agitación térmica, los dipolos se orientan entre sí, las moléculas se asocian y se produce un estado más condensado(líquido).
Estas fuerzas de orientación influyen en el alejamiento del comportamiento ideal.
Fuerzas de dispersión o de London:
Son fuerzas muy débiles, aunque aumentan con el número de electrones de la molécula.
Todos los gases, incluyendo los gases nobles y las moléculas no polares, son susceptibles de ser licuados. Por ello deben de existir unas fuerzas atractivas entre las moléculas o átomos de estassustancias, que deben ser muy débiles, puesto que sus puntos de ebullición son muy bajos.
Para visualizar la situación física, se puede considerar un átomo de gas noble. La distribución electrónica alrededor del núcleo positivo es esférica, de manera que no hay momento dipolar neto; pero, como los electrones están en movimiento, puede haber en cualquier instante un desbalance de la distribuciónelectrónica en el átomo. Esto quiere decir que puede autopolarizarse momentáneamente. Este átomo polarizado induce un momento dipolar en el vecino, que a su vez crea el mismo efecto en sus vecinos y el efecto se va propagando por toda la sustancia.
Estos dipolos inducidos causan entonces que los átomos de los gases nobles o las moléculas no polares se atraigan mutuamente. En general, sonproporcionales al nº de electrones por molécula, aunque también puede influir la forma de la molécula.
Otras fuerzas de van der Waals:
Otras fuerzas también incluidas en las de van der Waals son:
Fuerzas de inducción (dipolo-dipolo inducido). Donde una molécula polar induce un dipolo en otra molécula no polar; originándose, de esta forma, la atracción electrostática. Esta fuerza explica la disolución dealgunos gases apolares (Cl2) en disolventes polares.
Fuerzas ion-dipolo. En este caso el ion se va rodeando de las moléculas polares. Estas fuerzas son importantes en los procesos de disolución de sales.
Fuerzas ion-dipolo inducido. Parecida a la anterior, pero el dipolo es previamente inducido por el campo electrostático del ion. Por ejemplo, la existencia de la especie ion triyoduro ( I3- ), seexplica en base a la interacción entre el yodo ( I2) y el ion yoduro ( I-).
Enlaces por puente de hidrógeno
Finalmente, en determinados casos, algunas moléculas pueden unirse a otras mediante una unión más débil que los tipos principales de enlace, pero más fuerte que las fuerzas de van der Waals, llamada enlace por puente de hidrógeno. Esta unión aumenta la cohesión entre las moléculas y sólo...
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