Fuerzas Intermoleculares
En este largo video explico las fuerzas intermoleculares y hago ejemplos de ejercicios donde asignamos puntos de fusion en base al analisis de intensidad de las fuerzas:
Tanto en compuestos inorgánicos como orgánicos identificamos tres tipos distintos de interacciones intermoleculares:
Fuerzas de London
Estas fuerzas provienen del movimiento de los electrones. Este movimiento no necesariamente es parejo o “equitativo” y, por ende, durante un instante los electrones pueden “agruparse” en una zona en particular de la molécula formando un dipolo (un polo negativo donde se agrupan los electrones y un polo positivo en la zona opuesta de la molécula). Estos dipolos de carácter transitorio pueden interactuar con los dipolos transitorios de otras moléculas por medio de fuerzas atractivas.
Compararemos la intensidad de estas fuerzas de acuerdo al numero de electrones de la molécula pues cuantos mas electrones tenga una molécula mayor capacidad tendrá de formar estos dipolos transitorios.
Fuerzas de dipolos permanentes (fuerzas dipolo-dipolo)
Estas fuerzas también son de naturaleza dipolar como las anteriores. La diferencia es que aquí la distribución electrónica es desigual de manera permanente debido a la existencia de enlaces polares (enlaces donde los átomos unidos tienen diferentes electronegatividades). Para comparar la intensidad de estas fuerzas observaremos que tan grande es la diferencia de electronegatividades entre los átomos enlazados: a mayor diferencia, mayor polaridad.
En compuestos inorgánicos debe tenerse especial cuidado en que la geometría molecular no termine compensando los dipolos existentes en los enlaces para dar como resultado una molécula no polar (recordar los caso analizados: CO2, SO3, CCl4).
Fuerzas de puente hidrógeno
Estas fuerzas son muy importantes en sistemas biológicos y suelen tener alta intensidad. Existen únicamente en moléculas donde haya H unido a algún átomo muy electronegativo, tal como F, O, N. En esas moléculas el hidrogeno tiene una densidad electrónica altamente positiva y pasa a interactuar de manera muy intensa con sectores de otras moléculas que presenten zonas de densidad electrónica negativa. De esta forma, el H pasa a “puentear” entre dos moléculas.
Debe tenerse en cuenta que para que se establezca un puente hidrogeno debo tener en una de las moléculas un H unido a F, O, N y en la otra molécula una zona de densidad negativa como por ejemplo, un átomo de oxigeno o de nitrógeno.
El análisis de las fuerzas intermoleculares es útil tanto para analizar los puntos de ebullición de una serie de sustancias como también la solubilidad en agua o algún otro solvente.
En los típicos ejercicios de punto de ebullición el análisis debe realizarse fuerza por fuerza, comparando la intensidad de cada una de ellas en los compuestos analizados. En los ejercicios de solubilidad, en cambio, debe analizarse cual fuerza “prevalece” en cada compuesto, para observar si dicha fuerza es la presente en las moléculas del solvente.