1.- ¿Qué son las fuerzas intermoleculares?
Las fuerzas o uniones intermoleculares son aquellas interacciones que mantienen unidas las moléculas. Se tratan de fuerzas electrostáticas.
La presencia de estas fuerzas explica, por ejemplo, las propiedades de los sólidos y los líquidos.
Se diferencian de las fuerzas intramoleculares, porque estas corresponden a interacciones que mantienen juntos a los átomos en una molécula. Por lo general, las fuerzas intermoleculares son mucho más débiles que las fuerzas intramoleculares.
Hay varios tipos de fuerzas intermoleculares, como las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno.
1.1- Fuerzas de Van der Waals
Son fuerzas intermoleculares que determinan las propiedades físicas de las sustancias. Entre estas fuerzas tenemos las siguientes:
a- Las fuerzas dipolo-dipolo son fuerzas de atracción entre moléculas polares, dado que estas moléculas se atraen cuando el extremo positivo de una de ellas está cerca del negativo de la otra.
En los líquidos, cuando las moléculas se encuentran en libertad para poder moverse, pueden encontrarse en orientaciones atractivas o repulsivas. Por lo general, en los sólidos, predominan las atractivas.
b- Las fuerzas de dispersión de London, se da entre moléculas apolares, y ocurren porque al acercase dos moléculas se origina una distorsión de las nubes electrónicas de ambas, generándose en ellas, dipolos inducidos transitorios, debido al movimiento de los electrones, por lo que permite que interactúen entre sí.
La intensidad de la fuerza depende de la cantidad de electrones que posea la molécula, dado que si presenta mayor número de electrones, habrá una mayor polarización de ella, lo que generará que la fuerza de dispersión de London sea mayor.
Las siguientes fuerzas también están incluidas en las fuerzas de Van der Waals:
c- Las fuerzas dipolo-dipolo inducido, corresponden a fuerzas que se generan cuando se acerca un ión o un dipolo a una molécula apolar, generando en esta última una distorsión de su nube electrónica, originando un dipolo temporal inducido. Esta fuerza explica la disolución de algunos gases no polares, como el cloro Cl2, en solventes polares.
d- Las fuerzas ión-dipolo son fuerzas de atracción entre un ión, es decir, un átomo que ha perdido o ganado un electrón y por ende, tiene carga, y una molécula polar. De esta manera, el ión se une a la parte de la molécula que tenga su carga opuesta. Mientras mayor sea la carga del ión o de la molécula, la magnitud de la atracción será mayor. Estas fuerzas son importantes en los procesos de disolución de sales.
e- Fuerzas ion-dipolo inducido, parecida a la anterior, pero el dipolo es previamente inducido por el campo electrostático del ion.
1.2- Puente de hidrógeno
Los puentes de hidrógeno, son un tipo de fuerza dipolo-dipolo, sin embargo, en esta interacción participa una molécula que presenta hidrógeno en su estructura, con otra que presenta un átomo con una elevada electronegatividad, como oxígeno, flúor o nitrógeno ( O, F, N).
De esta manera, entre el hidrógeno, que presenta una baja electronegatividad y el átomo electronegativo, se establece una interacción, debido a sus cargas opuestas, lo que provoca que estas fuerzas sean muy fuertes. Este tipo de interacción, se da por ejemplo, entre moléculas de H2O, HF y NH3.
δ+ = Parte deficiente de electrones en el agua es el hidrógeno.
δ- = Parte rica en electrones en el agua es el oxígeno.
Las características de este enlace son las siguientes:
– En él siempre interviene el hidrógeno unido a un átomo electronegativo.
¿Sabías qué los enlaces puente de hidrógeno son los responsables de que el agua no se evapore tan fácilmente y que por lo tanto, permanezca líquida? Esto permite la vida en el planeta Tierra.
2.- ¿Cómo es la fuerza de cada una de estas interacciones?
Es importante destacar, que ninguna de estas interacciones son más fuertes que los enlaces iónicos o covalentes, ya que en ellos están participando los electrones, mientras que en las interacciones entre moléculas, solamente hay fuerzas que se atraen.
Sin embargo, es posible establecer, diferencias en cuanto a la intensidad de estas fuerzas, dependiendo de la polaridad de las moléculas participantes y de la polarización de su nube electrónica.
Esto se puede ver representado, según el punto de fusión y/o ebullición que presenta una sustancia, debido a que, para que se produzca un cambio de estado, deben debilitarse e incluso romperse estas fuerzas que mantienen unidas a las moléculas. Mientras mayor sea la fuerza de ésta, mayor será el punto de fusión y/o ebullición de la sustancia, pues se requerirá mayor energía para poder vencerla.
