Fuerzas De Van Der Waals

Las fuerzas de Van Der Waals

La fuerza de van der Waals (o interacción de van der Waals), denominada así en honor al científico holandés Johannes Diderik van der Waals, es la fuerza atractiva o repulsiva entre molécula (o entre partes de una misma molécula) distinta a aquellas debidas al enlace covalente o a la interacción electrostática de iones con otros o con moléculas neutras.

También definen la solubilidad de sustancias orgánicas en medios polares y no polares. En los alcoholes inferiores, las propiedades del grupo polar hidroxilo dominan a las débiles fuerzas intermoleculares de van der Waals. En los alcoholes superiores, las propiedades del radical alquílico apolar (R) dominan y definen la solubilidad. Las fuerzas de van der Waals crecen con la longitud de la parte no polar de la sustancia.

Los principales tipos de fuerzas de van der Waals.

1. Fuerza entre dipolos permanentes: Si la molécula de la sustancia contiene un dipolo permanente (debido a la polaridad de uno o más de sus enlaces covalentes), entonces se puede fácilmente ver como esas moléculas se atraen unas a otras: el lado positivo del dipolo de una molécula atrae al lado negativo del dipolo de la otra molécula. Esta fuerza existe, por tanto, entre moléculas polares (μ total ≠ 0).

Ejemplo:

2. Fuerzas de London o fuerzas de dispersión:Todos los átomos, aunque sean apolares, forman pequeños dipolos debidos al giro de los electrones en torno al núcleo (véase átomo). La presencia de este dipolo transitorio hace que los átomos contiguos también se polaricen, de tal manera que se producen grandes fuerzas de atracción electrostática entre los dipolos que forman todas las moléculas. Lo que se denomina la relación dipolo instantáneo - dipolo inducido.

Esos dipolos desaparecerán en muy poco tiempo, pudiendo llevar a una molécula neutra o a otros dipolos, inclusive contrarios, pero en un corto espacio de tiempo en que ellos existen pueden inducir a la formación de dipolos contrarios en la molécula vecina, llevando a las dos a atraerse mutuamente.

Ejemplo:

3. Enlaces de Hidrógeno o Puentes de Hidrógeno: El átomo de hidrógeno tiene propiedades especiales por ser un átomo muy pequeño, sin electrones en el interior: por dentro de la capa de valencia existen apenas el núcleo del átomo y el protón.

Una de las propiedades que solo el átomo de hidrógeno presenta es la capacidad de ejercer una fuerza de atracción intermolecular llamada enlace de hidrógeno, o puente de hidrógeno. El enlace de hidrógeno solo puede ocurrir cuando el hidrógeno estuviese enlazado a un átomo pequeño y muy electronegativo: apenas F, O, N satisface las condiciones necesarias.

Cuando el hidrógeno esta enlazado a un átomo muy electronegativo, la densidad electrónica en torno del protón se establece bastante baja, esta parte de la molécula es entonces fuertemente atraída por los pares de electrones del F, O, N de otra molécula, estableciendo el enlace de hidrógeno.

Ejemplo:

Los enlaces de hidrógeno representan un importante papel tanto en las propiedades especiales del agua como en moléculas de extrema importancia para los seres vivos.

4. Fuerzas de Ion Dipolo: Cuando un ión NA+ se encuentra en el seno de una sustancia polar hace que el dipolo del agua se oriente hacia el ión sodio produciendo atracción entre las cargas. Estas fuerzas son las responsables de que los compuestos con enlace iónico

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