PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS – DEPTO. QUÍMICA QUÍMICA GENERAL FUERZAS INTERMOLECULARES Bogotá - Colombia MOMENTO DIPOLAR MOMENTOS DIPOLARES Es la carga eléctrica parcial que adquiere una molécula por efecto del desplazamiento de los electrones hacia el átomo más electronegativo. DIPOLO Momento dipolar () MOLÉCULAS CON TRES O MÁS ÁTOMOS MOLÉCULAS POLARES Y APOLARES Momento dipolar cero Momento dipolar CCl4 CHCl3 POLARIDAD Las moléculas polares cuando se colocan en un campo eléctrico, éstas se orientan en el sentido del campo Encendido Apagado - + - + Factores que influyen en las fuerzas intermoleculares. Carga eléctrica. Momento dipolar de la molécula. (electronegatividad de los elementos que forman la molécula). Polarizabilidad (facilidad con la cual la distribución electrónica en el átomo o la molécula puede ser distorsionada). Propiedades que dependen de las fuerzas intermoleculares Punto de fusión y ebullición. (Presión de vapor). Viscosidad Tensión superficial Solubilidad. Densidad. Capilaridad. INTERACCIONES ION-ION • Son interacciones que ocurren a nivel de catión-anión, entre distintas moléculas cargadas, y que por lo mismo tenderán a formar una unión electrostática entre los extremos de cargas opuestas, lo que dependerá en gran medida de la electronegatividad de los elementos constitutivos. Un ejemplo claro de esto, es lo que ocurre entre los extremos Carboxilo ( −COO− ) y Amino (-NH3+) de un amionácido, péptido, polipéptido o proteína con otra. • Los iones se desplazan por la acción de la corriente eléctrica. TRIPÉPTIDO H O + + H3 N C C O CH3 Alanina H2O El AA colocado a la izquierda se llama: AA N- terminal + H3 N H H O O + + H N C C + H3 N C C 3 O O H CH Glicina H3C CH3 H2O Valina H O C C N CH3 H H O C C N CH H H3C CH3 Ala-Val-Gli H C H O C - O El AA colocado a la derecha se llama: AA C- terminal INTERACCIONES ION-DIPOLO • Se produce entre un ion y una carga parcial en el extremo de una molécula polar. La fuerza de esta interacción depende de la carga y tamaño del ion y de la magnitud del dipolo. • La hidratación, es un ejemplo de interacción ion-dipolo. En una disolución acuosa de NaCl, los iones Na+ y Cl- se rodean de moléculas de agua, que tienen un dipolo grande. En consecuencia, a cargas iguales, un catión interactúa más fuertemente con los dipolos que un anión. SOLUCIONES ACUOSAS DE SÓLIDOS IÓNICOS INTERACCIÓN IÓN-DIPOLO FUERZAS INTERMOLECULARES • Las fuerzas de Van der Waals son fuerzas de estabilización molecular; forman un “enlace químico” no covalente en el que participan dos tipos de fuerzas o interacciones, las fuerzas de atracción y las fuerzas de repulsión entre las capas electrónicas de dos átomos contiguos. • La resultante de estas fuerzas opuestas es una distancia mínima permitida entre los núcleos de dos átomos contiguos. Distancia que se conoce como radio de Van der Waals. FUERZAS DE VAN DER WAALS Las fuerzas de Van der Waals conforman el tipo más débil de fuerza intermolecular que puede darse en la naturaleza, necesitándose un aporte energético de 0,1 a 35 kJ/mol para romper dicha interacción. Distinguimos tres clases de enlace de Van der Waals: • Orientación • Inducción • Dispersión FUERZAS DE ORIENTACIÓN • Interacción dipolo permanente - dipolo permanente (fuerzas de orientación o de Keeson). Tienen lugar entre moléculas polares como el HCl por ejemplo, produciéndose una atracción eléctrica entre polos opuestos de moléculas contiguas. Son muy efectivas cuando las moléculas están muy juntas. Cuanto mayor sea la polaridad de la molécula (diferencia de electronegatividad entre los átomos que la forman), más fuerte será la interacción. ENLACE O PUENTE DE HIDRÓGENO • El enlace de hidrógeno es un tipo especial de interacción dipolo-dipolo entre el átomo de hidrógeno de un enlace polar, como el O-H o el N-H, y un átomo electronegativo como O, N o F. ENLACE O PUENTE DE HIDRÓGENO • Debe haber átomos de hidrógeno. • Unidos covalentemente a un átomo electronegativo como O, N o F. • El hidrógeno debe ser atraído por un átomo electronegativo como el O, N o F. https://www.sebbm.es/BioROM/contenido/JCorzo/temascompletos/InteraccionesNC/hidrogeno/hidrogeno1.htm https://brainly.lat/tarea/2213916 PUENTES DE HIDRÓGENO Interacción que existe entre un átomo de hidrógeno de un enlace polar (HN, HO, HF, etc.) y un par de electrones no compartidos en un ión o átomo electronegativo cercano de otra molécula, usualmente (F, O, N). N N N .. .... H N .. .... H O .... H .... F O O O .. .... H N .. .... H O .... H.... F F F F .. .... H N.. H .... O .... H .... F Sus interacciones son más fuertes que las dipolo-dipolo AGUA .. .. O H H Diferencia de electronegatividad 1.3 CH3CH2OH FUERZAS DE INDUCCIÓN O DE DEBYE Interacción dipolo permanente - dipolo inducido. Se produce entre una molécula polar y otra apolar. En este tipo de interacción, el dipolo permanente de la molécula polar provoca una deformación en la nube electrónica de la molécula apolar que se aproxima (el polo negativo de la molécula polar induce el desplazamiento de lo electrones de la molécula polar hacia el polo opuesto, apareciendo un dipolo). De este modo, se establece una atracción eléctrica entre polos opuestos. FUERZAS DE DISPERSIÓN O DE LONDON Interacción dipolo instantáneo - dipolo instantáneo. Aparecen en todos los compuestos moleculares, siendo la única fuerza intermolecular presente entre moléculas apolares. Se produce por la disposición de una distribución asimétrica de la carga en una molécula (dado el movimiento continuo de los electrones). Este fenómeno induce la aparición de un dipolo instantáneo en la molécula que se aproxima, estableciéndose una interacción muy débil e instantánea. • La intensidad de esta interacción depende del tamaño de la molécula (a mayor número de electrones, mayor posibilidad de la aparición de un dipolo instantáneo). Forma molecular y temperatura de ebullición Pocos puntos de contacto para acción de dispersión Muchos puntos para acción de las fuerzas de dispersión ENERGÍA DE LAS FUERZAS INTERMOLECULARES F.I. Gas < F.I. Líquido < F.I. Sólido Gracias Mucho estudio para segunda cohorte