FUERZAS INTERMOLECULARES
El bromo, Br2, es un líquido a temperatura ambiente. Este
consiste de moléculas en las cuales los átomos de bromo están unidos mediante
enlace covalente, una fuerza intramolecular. Para que las moléculas de bromo
estén en estado líquido, debe haber alguna fuerza entre estas que las mantenga
en el estado líquido, de otra manera
sería un gas. Estas fuerzas se llaman
fuerzas intermoleculares.
Hay varios tipos de fuerzas
intermoleculares. El tipo principal entre moléculas no polares son las fuerzas
de van der Waals. Estas fuerzas son mucho más débiles que los enlaces
covalentes. Cuando se calienta bromo para formar un gas, las moléculas de Br2
(que se mantienen unidas por enlaces covalentes) permanecen intactas y son las
fuerzas de van der Waals las que se rompen.
Fuerzas de van der Waals
Las fuerzas de van der Waals son interacciones
dipolo instantáneo –
dipolo inducido. Están
presentes en todas las moléculas en los estados sólido y
líquido. También se conocen como fuerzas de London
Consideremos argón líquido. Los electrones en un átomo están
en constante movimiento y en
cualquier momento estarán distribuidos de manera asimétrica
alrededor del núcleo. Esto da como resultado la formación de dipolos temporales
o instantáneos, los cuales inducirán un dipolo opuesto en el átomo vecino.
Estos dipolos se atraerán unos a otros existiendo una fuerza de atracción entre
los átomos, ver figura 25. A pesar que los dipolos están constantemente apareciendo
y desapareciendo, la fuerza neta sobre los átomos de argón es siempre de
atracción debido a que un dipolo siempre inducirá uno opuesto.
En general, las fuerzas de van der Waals se vuelven más
fuertes conforme el número de electrones en una molécula aumenta. Como el
número de electrones aumenta, la masa molecular relativa también aumenta y
normalmente se habla de un aumento en
las fuerzas de van der Waals conforme aumenta la masa molecular relativa.
Fuerzas de atracción dipolo - dipolo
Las fuerzas de van der Waals están también presentes en las
moléculas polares, pero en estas
también hay otras fuerzas intermoleculares presentes. Estas
se producen entre dipolos
permanentes y se conocen como atracciones dipolo–dipolo.
Las fuerzas intermoleculares entre moléculas polares,
interacciones dipolo–dipolo así como fuerzas de van der Waals, son más fuertes
que las fuerzas entre las moléculas no polares (solo fuerzas de van der Waals).
Unión puente de hidrógeno
El enlace de hidrógeno influye en muchas propiedades de las
sustancias. Es la razón por la cual el hielo flota en agua, es la fuerza entre
las cadenas de ADN, ayuda a mantener la estructura de las proteínas y es la
razón por la cual el etanol es soluble en agua.
El enlace de hidrógeno es la más fuerte de las fuerzas
intermoleculares pero es mucho más débil que el enlace covalente. Se produce
entre moléculas que tienen un átomo de hidrógeno unido a un átomo muy
electronegativo (N, O, F), el cual aleja
la densidad electrónica del H y polariza el enlace de tal manera que se forma
una interacción fuerte entre el H parcialmente positivo, δ+, y el átomo parcialmente
negativo, δ-, (N, O, F) de otra
molécula.
Para que se dé el enlace de hidrógeno es necesario que el
átomo electronegativo (N, O, F) posea al menos un par de electrones no
enlazante.
Para saber si el enlace de hidrógeno está presente entre moléculas, basta mirar si la
molécula
contiene N / O / F unido directamente a un átomo de H.
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