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Las fuerzas intermoleculares son fuerzas de atracción entre moléculas. Estas fuerzas son mucho más débiles que los enlaces químicos aunque son causantes de la solvatación de iones o formación de redes cristalinas moleculares. Hay dos tipos: Fuerzas de Van der Waals y enlaces (o puentes) de hidrógeno
4.4.1. Fuerzas de Van der Waals
4.4.1. Fuerzas de Van der Waals
Las Fuerzas de Van de Waals son fuerzas de atracción débiles que se producen entre todas las moléculas. Su intensidad es directamente proporcional al tamaño y polaridad de la molécula. Dicha intensidad es responsable de las temperaturas de fusión y ebullición de las sustancias que las experimentan.
Variación en función de la polaridad
La siguiente gráfica muestra las temperaturas de fusión y ebullición de distintas moléculas. Analizando la polaridad de los enlaces formados en las moléculas, y la polaridad de las moléculas en general, podemos observar que cuanto mayor es dicha polaridad, mayores son los puntos de fusión y ebullición.
Variación en función del tamaño
La siguiente gráfica muestra la variación de la temperatura de ebullición de varios compuestos en orden creciente de tamaño de molécula, manifestándose una proporcionalidad directa entre el tamaño y la temperatura de ebullición.
4.4.3. Enlaces de hidrógeno
4.4.3. Enlaces de hidrógeno
Los enlaces de hidrógeno, también llamados enlaces por puentes de hidrógeno, son los que se producen entre un átomo pequeño y electronegativo, como el N, O o F, de una molécula y un hidrógeno de una segunda molécula.
Uno de los compuestos más importantes que presenta este tipo de fuerza intermolecular es el agua. En la siguiente tabla, podemos ver cómo el agua, al tratarse de una molécula formada por hidrógeno y uno de esos átomos pequeños y electronegativos citados anteriormente, tiene unos puntos de fusión y ebullición mucho más elevados que otras moléculas similares pero formado por átomos, también electronegativos, pero grandes (recuerda que el tamaño de los átomos aumenta al desplazarnos hacia abajo en la tabla periódica).
Las fuerzas intermoleculares también dan lugar a redes cristalinas. La diferencia de estas redes cristalinas respecto de las anteriores es que, en las formadas por fuerzas intermoleculares, los nudos de la red están formados por agregados de átomos, no por átomos individuales (redes reticulares covalentes) o iones (redes cristalinas iónicas). Estas redes cristalinas son blandas y fáciles de rayar, debido a la debilidad de las fuerzas intermoleculares.
A continuación, en la imagen de la derecha, la red cristalina formada por I2 se debe a Fuerzas de Van der Waals, mientras que, en la imagen de la izquierda, la red cristalina formada por H2O se debe a uniones por enlaces de hidrógeno.
4.4.4. Importancia de las fuerzas intermoleculares en las sustancias de interés biológico. el agua
4.4.4. Importancia de las fuerzas intermoleculares en las sustancias de interés biológico. el agua
Las fuerzas intermoleculares son mucho menos intensas que los enlaces intramoleculares, pero son de gran relevancia para explicar propiedades y estructuras de muchas moléculas, entre ellas las constitutivas de los seres vivos: las biomoléculas.
El agua tiene unas propiedades moleculares que garantizan la formación de enlaces de hidrógeno, permitiendo así que sea líquida entre los 0 y los 100ºC.
La densidad del agua aumenta al descender la temperatura hasta alcanzar su valor máximo a 4ºC (en condiciones de presión atmosférica). A partir de ahí, la densidad comienza a disminuir debido al inicio de la reestructuración de las moléculas previas a la solidificación. Justo a 0ºC, la densidad del agua sufre un descenso brusco debido a los huecos que quedan entre las moléculas una vez estructuradas en estado sólido. De ahí en adelante, la densidad aumenta progresivamente con el descenso de temperatura.
Esta particularidad explica por qué el hielo flota en el agua.
El agua, por ser dipolo, también es capaz de generar fuerzas de Van der Waals, lo que la convierte en un disolvente ideal para compuestos iónicos y moléculas polares. Esta característica hace que sea el componente fundamental en los fluidos de transporte del as sustancias dentro de los organismos vivos.
¿QUÉ QUIERE DECIR QUE UN ALIMENTO ESTÁ "ULTRACONGELADO?
¿QUÉ QUIERE DECIR QUE UN ALIMENTO ESTÁ "ULTRACONGELADO?
Es posible que en alguna ocasión hayas visto en el supermercado artículo de consumo en los que se indica algo así como "PRODUCTO ULTRACONGELADO". En otros simplemente aparecerá PRODUCTO CONGELADO. Lo cierto es que TODOS los productos congelados que se venden en los supermercados están ULTRACONGELADOS (lo que pasa es que algunos no quieren especificar tanto, para no confundir a los clientes).
El proceso de ultracongelación es, para que lo entendamos, una congelación que tiene lugar de forma "muy rápida". Para ello es preciso equipos de refrigeración más sofisticados que los que tenemos en casa.
¿Y por qué es mejor ultracongelar que congelar simplemente?
La respuesta está en la reestructuración de las moléculas de agua que constituyen los alimentos. Cuando congelamos de forma normal, las moléculas de agua tienen tiempo suficiente para recolocarse, aumentando su volumen en el proceso de cristalización lo que da lugar a la ruptura de algunas de las células vegetales y animales de los alimentos. Esto trae consigo un empeoramiento en la calidad del mismo.
Cuando ultracongelamos, no dejamos a las moléculas de agua recolocarse y formar cristales que rompan estas células, por lo que el alimento conserva mejor sus propiedades organolépticas.
¿Congelar un alimento en casa hace que pierda "calidad"?
Cuando congelamos un alimento en un congelador doméstico, éste pierde algo de calidad, más o menos dependiendo del alimento (los alimentos vegetales sufren más porque tienen mayor contenido en agua). Esta pérdida de calidad es compensada con la conservación del alimento. Lo que sí debemos evitar a toda costa es descongelar el alimento y volverlo a congelar, pues en cada proceso de congelación el alimento sufre esa degradación estructural.
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