Propiedades De Las Fuerzas Moleculares

• Ya hemos visto sobre las propiedades y el comportamiento de los gases pero. Sabemos que se pueden condensar al estado líquido, bajando la temperatura o aumentando su presión.

• Según la teoría cinético molecular todo gas al disminuir la temperatura, reduce su velocidad promedio de movimiento y al aumentar la presión, se hace que las moléculas se acerquen más unas a otras.

• Luego, al estar más próximas y moverse con mayor lentitud, se atraen entre sí, "enlazándose" y formando una gota.

• Si la temperatura del líquido siguiera bajando, la velocidad seguiría disminuyendo. A temperaturas suficientemente bajas, las moléculas ya no tienen energía suficiente para moverse, entonces se juntan entre sí, formando un sólido.

Para entender por qué las moléculas de un gas enfriado se convierten en un líquido, debemos considerar la naturaleza de estas fuerzas de atracción entre las moléculas (y átomos).

• Las atracciones entre moléculas se llaman Fuerzas Intermoleculares. Existen otros tipos de atracciones llamadas intramoleculares que son las fuerzas responsables de la unión de los átomos dentro de una molécula, (esto nos recuerda términos que ya conocemos, como internet e intranet).

• Las fuerzas intermoleculares no son tan fuertes como las fuerzas intramoleculares, así por ejemplo, se requieren 41 kJ para vaporizar un 1 mol de agua (inter) y 930 kJ para romper todos los enlaces O-H en 1 mol de agua (intra).

• La intensidad de las fuerzas intermoleculares disminuye drásticamente al aumentar la distancia entre las moléculas, por ello en los gases no tienen tanta importancia.

• Muchas propiedades de los líquidos, incluido su punto de ebullición, reflejan la intensidad de las fuerzas intermoleculares.

Existen tres tipos de fuerzas de atracción entre moléculas:

• Fuerzas de dispersión de London

• Fuerzas dipolo - dipolo

• Fuerzas de puente de hidrógeno (enlace de hidrógeno)

Otro tipo de fuerza de atracción es la fuerza ion-dipolo, que juega un papel importante en las soluciones.

El orden de magnitud relativa de las fuerzas intermoleculares es:

enlace de hidrógeno > dipolo – dipolo > dispersión de London

Dipolo: se forma cuando los centros de carga no coinciden, están separados, pero no forman cargas aisladas:

Las moléculas polares forman dipolos, por ejemplo el etanol, CH3CH2OH:

Momento dipolar: la magnitud del momento dipolar se incrementa al aumentar las cargas y la distancia de separación de éstas.

Fuerzas de dispersión de London

• ¿Pueden existir fuerzas intermoleculares entre moléculas no polares?

• Si experimentalmente se consigue licuar los gases no polares, entonces, ¿qué fuerzas son las que actúan sobre las moléculas no polares? Debe existir alguna fuerza que produzca la suficiente atracción para que las moléculas se mantengan unidas entre sí en el estado líquido.

• ¿Qué fuerzas pueden existir entre átomos y moléculas no polares?

El primero en establecer qué tipo de fuerzas de atracción actuaban sobre los gases no polares, que les permitía licuarse, fue Fritz London (1930), quien estableció que: "el movimiento de los electrones en un átomo o molécula, puede crear un momento dipolar instantáneo, suficiente para producir la atracción".

Observa la siguiente figura:

En un átomo o molécula apolar, debido al movimiento de los electrones, en algún instante hay más e– hacia un lado, que al estar cerca de otro átomo o molécula, los electrones del segundo son repelidos, originándose dos dipolos instantáneos, que originan una fuerza de atracción. Los electrones de ambos átomos o moléculas, continúan moviéndose juntos, de modo que se produce una fuerza de atracción.

Se denomina polarizabilidad, a la facilidad con que la distribución electrónica de un átomo o molécula, puede distorsionarse por acción de un campo eléctrico externo.

Por lo tanto, la polarizabilidad es la medida de la capacidad de distorsión de la nube electrónica, dentro de un átomo o molécula, originando la formación de un dipolo momentáneo.

Un átomo o una molécula, puede distorsionar su nube electrónica ante la presencia de un ion o de un dipolo, originando un dipolo inducido:

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