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Introducción Las fuerzas intermoleculares son aquellas que actúan sobre distintas moléculas o iones y hacen que éstos se atraigan o
se repelan. Estas fuerzas son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias como, por ejemplo, el estado de agregación, el punto de fusión y de ebullición, la
solubilidad, la tensión superficial, la densidad, etc.Por lo general son fuerzas débiles pero, al ser muy
numerosas, su contribución es importante.
Conceptos previos
Polaridad Polarizabilidad
Propiedad que representa la separación de las cargas
eléctricas dentro de la molécula, según el número
y tipo de enlaces que posea.
Tendencia de un átomo o molécula a distorsionar la nube electrónica por un
campo eléctrico externo, que puede ser causado por la
presencia de un ión cercano o un dipolo (Es mayor a mayor n°e-)
Conceptos previos Momento Dipolar
El momento dipolar (m) es un vector (orientado hacia la carga negativa y cuya magnitud depende de la intensidad de
la carga y de la distancia entre los átomos) que permite cuantificar la asimetría de cargas en la molécula. La forma de la molécula (geometría) también afecta al momento dipolar.
La molécula de CO2 posee dos dipolos que poseen igual magnitud pero en sentido opuesto, si sumamos ambos
vectores, se eliminaran dando un momento dipolar igual a O. por lo tanto la molécula es apolar.
La molécula de H2O posee dos dipolos que poseen igual magnitud pero en un mismo sentido (apuntando al átomo
central). Debido a que su geometría es angular, los vectores al ser sumados, darán un vector resultante, por
ende la molécula es polar.
La presencia de enlaces polares NO IMPLICA necesariamente que la molécula sea polar.
Conceptos previos Momento Dipolar
Recuerda:− Cada enlace compuesto por átomos diferentes
genera un vector o dipolo, el cual apunta haciael átomo más electronegativo.
− Una molécula tendrá tantos vectores comoenlaces covalentes tenga.
− Si los vectores no se anulan, entonces lamolécula será polar.
Fuerzas MolecularesEntre las fuerzas que mantienen unidas a
las moléculas, se encuentran:
Fuerzas de
Van der Waals
Fuerzas
electrostáticas
Dipolo-dipolo
Dipolo-dipolo inducido
Fuerzas de dispersión
Ión-ión
Ión-dipolo
Hidrofóbicas
Fuerzas Van der Waals Cuando se encuentran a una distancia moderada, las moléculas se atraen entre sí pero, cuando sus nubes
electrónicas empiezan a solaparse, las moléculas se repelen con fuerza. 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 una multitud de procesos biológicos.
Dipolo-DipoloUna molécula es un dipolo cuando existe una distribución asimétrica de los electrones quedando cerca del átomo mas electronegativo. Esto provoca cargas momentáneas
en los átomos que forman la molécula. Cuando dos moléculas polares (dipolos) se aproximan, se produce
una atracción entre el polo positivo de una de ellas y el negativo de la otra. Esta fuerza de atracción entre dos
dipolos es tanto más intensa cuanto mayor es la polarización de dichas moléculas polares (mayor
diferencia de electronegatividad entre átomos enlazados)
Se genera en
moléculas
polares
Puente HEl enlace puente de hidrógeno es una
interacción especial dipolo-dipolo entre ellos, el átomo de hidrógeno en un enlace polar N-H, O-H, o F-H y un átomo electronegativo de O, N,
o F.
Cada molécula de agua es capaz de formar 4 puentes de hidrógeno
Dipolo-D. inducidoTienen lugar entre una molécula polar y una
molécula apolar. En este caso, la carga de una molécula polar provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar y la
convierte, de modo transitorio, en un dipolo. En este momento se establece una fuerza de
atracción entre las moléculas.Gracias a esta interacción,
gases apolares como el O2,
el N2 o el CO2
se pueden disolver en agua
Fuerzas de dispersión ✓ Se denominan también fuerzas de London.✓ Se presentan entre moléculas polares y también en las
apolares (únicas fuerzas en este tipo de enlace).✓ Al acercase dos moléculas se origina una distorsión de
la nube de electrones en ambas, generándose dipolos transitorios.
✓ La intensidad de la atracción depende de la cantidad de electrones que posea la molécula
Fuerzas de dispersión
Fuerzas electrostáticaSon fuerzas que se producen entre moléculas
de cargas distintas o iguales. Por ende se puede producir a partir de los dipolos de los enlaces
covalentes o a través de los iones que se forman en los enlaces iónicos.
Fuerzas ión-ión Son aquellas fuerzas que se establecen entre
iones de igual o distinta carga.✓ Los iones con cargas de signo opuesto se atraen✓ Los iones con cargas del mismo signo se repelen
La magnitud de la fuerza electrostática viene definida por la ley de Coulomb.
Son fuerzas de alta intensidad y producen los altos puntos de fusión en los compuestos
iónicos.
Fuerzas ión-dipoloSon las que se establecen entre un ión y una molécula
polar.Por ejemplo, el NaCl se disuelve en agua por la
atracción que existe entre los iones Na+ y Cl- y los correspondientes polos con carga opuesta de la
molécula de agua. Esta solvatación de los iones es capaz de vencer las fuerzas que los mantienen juntos
en el estado sólido.
Fuerzas HidrofóbicasEn un medio acuoso, las moléculas hidrofóbicas (apolares) tienden a
asociarse por el simple hecho de que evitan interaccionar con el agua. Lo
hace por razones termodinámicas: las moléculas hidrofóbicas se asocian
para minimizar el número de moléculas de agua que puedan estar
en contacto con las moléculas hidrofóbicas. Ejemplo de esta fuerza:
✓ Fosfolípidos en la membrana lipídica.✓ Interacción de los lípidos dentro de las
micelas
Resumen
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