miércoles, 10 de abril de 2013


Fuerzas intermoleculares

Fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas. El comportamiento molecular depende en gran medida del equilibrio (o falta de él) de las fuerzas que unen o separan las moléculas, y el estudio de esos fenómenos fue parte importante del desarrollo de la química física en el siglo XX.
Las fuerzas de atracción explican la cohesión de las moléculas en los estados líquido y sólido de la materia, y se llaman fuerzas de largo alcance o fuerzas de Van der Waals en honor al físico holandés Johannes Diderik van der Waals. Estas fuerzas son las responsables de muchos fenómenos físicos y químicos como la adhesión, el rozamiento, la difusión, la tensión superficial y la viscosidad.

El fenómeno de las fuerzas de corto alcance o repulsivas es más complejo, y aún no se conoce por completo, pero se observa normalmente entre moléculas que no interaccionan químicamente. Estas fuerzas empiezan a ser importantes cuando las nubes electrónicas se sobreponen (solapan), y la energía correspondiente se denomina energía de intercambio o de superposición. La energía de intercambio repulsiva es la responsable de la rigidez mecánica o impenetrabilidad de las moléculas y de los límites de compresibilidad de la materia. Las fuerzas de intercambio pueden ser también de atracción, como las de los átomos que reaccionan químicamente entre sí. Estas fuerzas de atracción se llaman fuerzas de valencia y desempeñan un papel muy importante en el campo de la química.

Las principales fuerzas intermoleculares son:
·        El enlace de hidrógeno (antiguamente conocido como puente de hidrógeno)
·        Las fuerzas de Van der Waals, que podemos clasificar a su vez en:
·        Dipolo - Dipolo.
·        Dipolo - Dipolo inducido.
·        Fuerzas de dispersión de London.






Enlace Puente de Hidrógeno

El enlace puente de hidrógeno es una atracción que existe entre un átomo de hidrógeno (carga positiva) con un átomo de O , N o X (halógeno) que posee un par de electrones libres (carga negativa).
Por ejemplo el agua, es una de las substancias que presenta este tipo de enlaces entre sus moléculas. Una molécula de agua se forma entre un átomo de Oxigeno con seis electrones de valencia (sólo comparte dos y le quedan dos pares de electrones libres) y dos hidrógenos con un electrón de valencia cada uno (ambos le ceden su único electrón al oxígeno para que complete el octeto).
La molécula de agua es una molécula polar, por lo que presenta cuatro cargas parciales, de esta manera la fracción positiva (un hidrógeno) genera una atracción con la fracción negativa de otra molécula (el par de electrones libres del oxígeno de otra molécula de agua). Teóricamente una molécula de agua tiene la capacidad de formar 4 puentes de Hidrógeno
El enlace puente de hidrógeno es 20 veces más débil o de menor contenido energético que un enlace normal. Pareciera ser de poca importancia, pero debido a la gran cantidad de moléculas y gran cantidad de enlaces de este tipo que puede contener una sustancia, el enlace puente de hidrógeno tiene una especial importancia.
Si se compara al H2O , con el H2S deberían de ser substancias muy parecidas ya que el oxígeno y el azufre pertenecen al mismo grupo (VIA), tienen propiedades parecidas, la diferencia es que el oxígeno es más electronegativo. El agua es una moléula polar y puede formar puentes de hidrógeno, mientras que el ácido sulfhídrico (H2S)es no polar y no tiene dicha capacidad.
Los puentes de hidrógeno que existe entre las moléculas de H2O , explican el incremento del pF, pEb, densidad, viscosidad, capacidad caloríca, etc (ya que las moléculas se encuentran unidas entre sí), a diferencia H2S , cuyas moléculas  no cuentan con la atracción puente de hidrógeno y por lo tanto a temperatura ambiente es un gas.









FUERZAS DIPOLO DIPOLO

Una atracción dipolo-dipolo es una interacción no covalente entre dos moléculas polares o dos grupos polares de la misma molécula si ésta es grande. Las moléculas que son dipolos se atraen entre sí cuando la región positiva de una está cerca de la región negativa de la otra.
En los líquidos las moléculas están libres para moverse unas respecto a otras. Algunas a veces tendrán una orientación que se atraen y otras una orientación que se repelen. Dos moléculas que se atraen pasa más tiempo cerca una de la otra que dos partículas que se repelen entre sí. Así el efecto general es una atracción neta. Así para las moléculas de masa y tamaño semejante las energías de las atracciones intermoleculares aumentan cuando la polaridad aumenta.
La fuerza de este tipo de interacción es bastante débil, de un promedio de 4 kJ por mol, en comparación con la energía de enlaces covalentes o  iónicos
Existen varios tipos de interacción dipolo-dipolo:
Interacción dipolo permanente. Es el que ocurre entre dos moléculas cuyos enlaces son covalentes polares, es  decir, que forman dipolos por diferencia de electronegatividad entre sus átomos.
interacción dipolo inducido.  Se produce cuando en moléculas no polares, el dipolo es inducido, por ejemplo mediante un campo eléctrico.
También existen interacciones entre un dipolo permanente y un dipolo inducido. Los iones también son capaces de interaccionar con dipolos de moléculas, ya sean éstos permanentes o inducidos.
La interacción dipolo-dipolo también puede suceder entre dos partes de la misma molécula, si ésta es lo suficientemente grande.



BIBLIOGRAFIA:
es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_intermolecular

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