Fuerzas intermoleculares

FUERZAS INTERMOLECULARES

Las fuerzas intermoleculares son las fuerzas de atracción existentes entre moléculas con enlace covalente. Estas fuerzas están presentes en las sustancias covalentes cuando se encuentran en estado sólido o líquido. Existen tres tipos de fuerzas de atracción entre moléculas neutras: fuerzas dipolo permanente-dipolo permanente, fuerzas de puente de hidrógeno y fuerzas dipolo inducido-dipolo inducido.

DIPOLO PERMANENTE-DIPOLO PERMANENTE

Se presentan entre moléculas covalentes polares. Se deben a la interacción entre los dipolos que constituyen las moléculas. Las moléculas polares se atraen entre sí debido a las atracciones entre sus dipolos. Para moléculas con masas y tamaños aproximadamente iguales, la intensidad de las atracciones intermoleculares aumenta al incrementarse la polaridad.

Figura 1. Interacción electrostática de dos moléculas polares

PUENTES DE HIDRÓGENO

Podría considerarse como un enlace dipolo-dipolo, pero de gran intensidad. Se presenta entre moléculas que tienen el hidrógeno unido a un elemento muy electronegativo: F, N, O

El puente de hidrógeno puede existir entre:

• Dos moléculas tipo 1.
• Una molécula tipo 1 y una molécula tipo 2

En la molécula de agua se forman dos polos, O polo negativo y H polo positivo, el átomo de H forma una unión electrostática con el átomo de O de una molécula vecina. También presentan este tipo de enlace otras moléculas como HF y NH3.

Figura 2. Ejemplos de puentes de hidrógeno

FUERZAS DE DISPERSIÓN (DE LONDON):

Se presentan entre moléculas covalentes apolares. Se deben a la aparición de dipolos instantáneos que se crean con el movimiento de los electrones. Los átomos son no polares y carecen de un momento dipolar permanente. Sin embargo, la distribución instantánea de los electrones puede ser diferente de la distribución promedio. Si se pudiera congelar el movimiento de los electrones de un átomo de helio en un instante dado, ambos electrones podrían estar en un lado del núcleo. Entonces, en ese instante, el átomo tendría un momento dipolar instantáneo. Los movimientos de los electrones de un átomo influyen en los movimientos de electrones de sus átomos cercanos. El dipolo instantáneo de un átomo puede inducir un dipolo temporal en un átomo adyacente, ocasionando que los átomos se atraigan. Esta interacción de atracción se conoce como fuerza de dispersión (o fuerza de dispersión de London), y solo es significativa cuando las moléculas están muy cercanas entre sí. 

Figura 3. Representaciones esquemáticas de los dipolos instantáneos en dos átomos no polares

Polarizabilidad: La facilidad con que la distribución de carga de una molécula puede distorsionarse por la acción de un campo eléctrico externo. Cuanto mayor es la polarizabilidad de una molécula, más fácilmente puede distorsionarse su nube de electrones para crear un dipolo momentáneo. Por tanto, las moléculas más polarizables tienen fuerzas de dispersión más intensas. Las moléculas más grandes tienden a tener una polarizabilidad mayor porque tienen un mayor número de electrones y los electrones están más lejos del núcleo. La intensidad de las fuerzas de dispersión tiende a aumentar al incrementarse el tamaño molecular.

Al acercarse un dipolo a una molécula no polar genera sobre ésta una distorsión de la nube de electrones, originando un dipolo transitorio.
 

CARACTERÍSTICAS DE LAS FUERZAS MOLECULARES

Cuadro 1. Características de las fuerzas moleculares

Figura 4. Tabla de electronegatividades de Allred-Rochow