Introducción a las fuerzas intermoleculares

Introducción a las fuerzas intermoleculares

1. Hacer un esquema de los distintos tipos de fuerzas intermoleculares un poco más completo del mostrado en el primer video con los nombres que se le dan a cada una de ellas.[pic 1][pic 2]

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2. Describir brevemente cada una de las fuerzas intermoleculares descritas en el esquema.

Las Fuerzas Intermoleculares

Son una serie de interacciones que ocurren entre dos o más moléculas y gracias a estas se pueden describir varias de las propiedades de las sustancias, se clasifican en:

Fuerzas Repulsivas:

Repulsión de Pauli a corta distancia.

Pauli dijo que las capas completas de electrones no pueden coincidir en una misma región del espacio. Esto quiere decir que a cierta distancia dos moléculas van a tender a atraerse, pero si esa proximidad se hace demasiado pequeña como para afectar a las capas de electrones la fuerza de repulsión será mayor a la de atracción alejando a las moléculas entre sí. El espacio donde estas fuerzas (atracción-repulsión) es lo que se conoce como radios de van der Waals.

Ión-dipolo.

Las moléculas polares se caracterizan por tener un momento dipolar, lo que quiere decir que los centros de sus cargas positivas no coincidan con los de las cargas negativas. Cuando un ion se aproxima a una molécula polar va a establecer una interacción con el extremo de la molécula con densidad de carga opuesta, y repeler al de la carga del mismo signo. Es decir, si se tiene un ion positivo este va a interactuar con el extremo negativo de la molécula repeliendo al lado positivo. La fuerza de este enlace es más débil que la fuerza de una interacción entre dos iones.

Las fuerzas de van der Waals (vdW).

Son fuerzas de estabilización molecular (dan estabilidad a la unión entre varias moléculas), también conocidas como atracciones intermoleculares o de largo alcance y son las fuerzas entre moléculas (fuerzas entre molécula-molécula). El término "fuerzas de van der Waals" engloba colectivamente a las fuerzas de atracción entre las moléculas. Son fuerzas de atracción débiles que se establecen entre moléculas eléctricamente neutras (tanto polares como no polares), pero son muy numerosas y desempeñan un papel fundamental en multitud de procesos biológicos.

Sabiendo que existen moléculas polares y no polares, hay 3 tipos de fuerzas diferentes de van der Waals que pueden darse entre moléculas.

• Fuerza entre dos dipolos permanentes (interacción dipolo-dipolo o fuerzas de Keesom). se trata de las interacciones entre los extremos con cargas opuestas de dos moléculas polares, dentro de estas interacciones se encuentran los puentes de hidrogeno, que se formar por la interacción de un hidrogeno y un átomo altamente electronegativo.
• Fuerza entre un dipolo permanente y un dipolo inducido (Dipolo-dipolo inducido o fuerzas de Debye). Es la interacción entre un ion o una molécula polar con una molécula de carga neutra o apolar, donde la interacción entre estas induce en esta un dipolo transitorio en la molécula apolar al estar cerca de ella. Un ejemplo de estas fuerzas serían los hidratos que se forman con los gases nobles
• Fuerza entre dos dipolos inducidos instantáneamente (Dipolo instantáneo-dipolo inducido o fuerzas de dispersión de London). es una interacción que se forma por moléculas apolares, se cree que las moléculas apolares pueden tener densidades de carga momentáneas que polarizarían a la molécula, esto al pasar cerca de otra molécula distorsiona su nube electrónica generando un momento dipolar en ella. En un momento dado la primera molécula cambiará la dirección de su momento dipolar, pero a su vez inducirá también un cambio en la segunda molécula manteniéndose aun unidad. En general, cuantos más electrones haya en una molécula más fácilmente podrá polarizarse. Así, las moléculas más grandes con muchos electrones son relativamente polarizables. En contraste, las moléculas más pequeñas son menos polarizables porque tienen menos electrones.

La fuerza por puente de hidrógeno o enlace de hidrógeno.

es un tipo de enlace muy particular que, aunque en algunos aspectos resulta similar a las interacciones de tipo dipolo-dipolo, tiene características especiales. Es la fuerza eminentemente electrostática atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. Resulta de la formación de una fuerza carga-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, oxígeno o flúor (de ahí el nombre de "enlace de hidrógeno"). Es responsable del punto de ebullición alto del agua (100°C). Esto es debido al fuerte enlace de hidrógeno.

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