ESCUELA POLITÉCNICA

NACIONAL

INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA

Y TELECOMUNICACIONES

Fuerzas intermoleculares

Jefferson Diego Criollo Tituaña

GR3

Introducción

Dentro de una molécula los átomos están unidos mediante fuerzas intramoleculares en enlaces iónicos, metálicos o covalentes principalmente. Estas son las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio químico. Son estas fuerzas, por tanto, las que determinan las propiedades

químicas de las sustancias.

Sin embargo existen otras fuerzas intermoleculares que actúan sobre distintas moléculas o iones y que 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. La figura inferior resume los diversos tipos de

fuerzas intermoleculares

ENLACE IÓNICO La atracción electrostática entre átomos de diferente carga eléctrica genera un tipo de enlace conocido como enlace iónico. Es necesario que para que pueda darse dicho enlace uno se los átomos pueda ceder electrones y por el contrario el otro pueda ganar electrones, es decir, se produce la unión entre átomos que pasan a ser cationes y aniones. Este tipo de enlace generalmente se produce entre un elemento metálico y elemento no metálico.  Un ejemplo típico de este tipo de enlace lo  es  el cristal iónico cloruro de sodio sal común. En este enlace tiene lugar la transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro

ENLACE COVALENTE

Un enlace covalente se produce entre dos átomos para llegar a un octeto estable para ello comparten los electrones de la última capa de valencia ya que la diferencia entre electronegatividades no es lo suficiente mente grande para que se realice un enlace iónico es solo posible la compartición para alcanzar la mayor estabilidad posible

ESTRUCTURA DE LEWIS

La estructura de Lewis, también llamada diagrama de punto y raya, modelo de Lewis o representación de Lewis, es una representación gráfica que muestra los pares de electrones de enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. Son representaciones adecuadas y sencillas de iones y compuestos, que facilitan el recuento exacto de electrones y constituyen una base importante para predecir estabilidades relativas. Esta representación se usa para saber la cantidad de electrones de valencia de un elemento que interactúan con otros o entre su misma especie, formando enlaces ya sea simples, dobles, o triples y estos se encuentran íntimamente en relación con los enlaces químicos entre las moléculas y su geometría molecular, y la distancia que hay entre cada enlace formado

TEORÍA DE REPULSIÓN DE PARES ELECTRÓNICOS DE LA CAPA DE VALENCIA

La estructura del Lewis muestra las moléculas en dos dimensiones generalmente con una representación plana de ellos y los pares de electrones ibres quedan representados simplemente como puntos anexos a un átomo . La teoría de repulsión del par electrónicos permite predecir para los electrones de Valencia que tanto están separados para minimizar las

repulsiones en la molécula. Definimos un grupo de electrones como cualquier región localizada alrededor del átomo. Así un grupo electrones puede consistir en un enlace sencillo, en un enlace doble, en un enlace triple, un par solitario e incluso un solo electrones como es el caso de los radicales. Cada uno de estos por separado repelen a otros grupos y trata de ocupar el máximo espacio alrededor del átomo central. Si deseamos representar entre dimensiones estas disposiciones nos permite predecir la forma de la molécula

POLARIDAD MOLECULAR Es posible predecir la polaridad de un enlace covalente a partir de la

diferencia de electronegatividad de los átomos unidos por el enlace. No obstante, una molécula que tiene enlaces polares puede ser polar o apolar. Dependiendo de la forma tridimensional de la molécula (geometría), las

contribuciones de dos o más enlaces polares podrían cancelarse mutuamente, y en este caso se trataría de una molécula no polar. En una molécula polar hay una acumulación de densidad electrónica hacia un

extremo de la molécula, lo que confiere a ese extremo una carga parcial negativa, d-, y deja el otro extremo con una carga parcial positiva de igual

valor, d+. Una molécula polar. Antes de examinar los factores que determinan si una molécula es polar o no, veamos cómo se puede medir experimentalmente la polaridad de una molécula. La moléculas polares experimentan una fuerza

en un campo eléctrico que tienden a alinearlas con el campo. Cuando el campo eléctrico se produce entre dos placas de carga opuesta, el extremo

positivo de cada molécula es atraído hacia la placa negativa y el extremo negativo es atraído hacia la placa positiva. El grado en que las moléculas se

alinean con el campo depende de su momento dipolar, m, que se define como el producto de la magnitud de las cargas parciales (d- y d+) por la

distancia de separación entre ella

FUERZAS DE POLARIDAD (DIPOLO-DIPOLO)

Una molécula es un dipolo cuando existe una distribución asimétrica de los electrones debido a que la molécula está formada por átomos de distinta electronegatividad. Como consecuencia de ello, los electrones se encuentran preferentemente en las proximidades del átomo más electronegativo. Se crean así dos regiones (o polos) en la molécula, una con carga parcial negativa y otra con carga parcial positiva (Figura inferior izquierda).

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 o, dicho de otra forma, cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados

FUERZAS ELECTROSTÁTICAS (IÓN-IÓN)

Son las 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 y es directamente proporcional a la magnitud de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa (Figura de la izquierda).

Con frecuencia, este tipo de interacción recibe el nombre de puente salino. Son frecuentes entre una enzima y su sustrato, entre los aminoácidos de una proteína o entre los ácidos nucleicos y las proteínas 

FUERZAS IÓN-DIPOLO

Son 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 (Figura inferior izquierda).

La capa de agua de hidratación que se forma en torno a ciertas proteínas y que resulta tan importante para su función también se forma gracias a estas interacciones 

FUERZAS IÓN-DIPOLO INDUCIDO

Tienen lugar entre un ión y una molécula apolar. La proximidad del ión provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar que convierte (de modo transitorio) en una molécula polarizada. En este momento se produce una atracción entre el ión y la molécula polarizada.

Un ejemplo de esta interacción es la interacción entre el ión Fe++ de la hemoglobina y la molécula de O2, que es apolar. Esta interacción es la que permite la unión reversible del O2 a la hemoglobina y el transporte de O2 desde los pulmones hacia los tejidos 

Fuerzas de Dispersión

Hasta ahora hemos considerado interacciones en las que existe, o bien carga neta o bien cargas parciales debidas a la diferente electronegatividad de los átomos que están enlazados. Podría parecer que las moléculas que carecen de enlaces polares serían incapaces de interaccionar entre sí o con moléculas cargadas. Sin embargo, esto no es cierto. Para entenderlo hay que recordar la naturaleza mecano cuántica de los orbitales atómicos y moleculares. Realmente un orbital es un volumen alrededor del átomo que encierra una determinada probabilidad de encontrar a los electrones. En promedio, la distribución de carga electrónica coincide con el orbital de que se trate, pero en un momento determinado los electrones se pueden encontrar en cualquier lugar del espacio definido por el orbital. En resumen, a tiempos suficientemente cortos, se puede considerar que la nube electrónica fluctúa alrededor de un valor promedio

BIBLIOGRAFÍAhttp://es.slideshare.net/guesta16803/enlaces-intermoleculares

http://www.ehu.eus/biomoleculas/moleculas/fuerzas.htm

http://www.buenastareas.com/ensayos/Polaridad-Quimica/103132.html

http://www.monografias.com/trabajos61/covalentes-polares-no-polares/covalentes-polares-no-polares.shtml

http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=40710