FUERZAS INTERMOLECULARESUNI - FIQT A.A.C.B.QUMICA I (QU 116-A)Profesor: Jaime Flores Ramos

Polaridad molecular

Momento dipolarresultante = 1,46 D Momento dipolarresultante = 0,24 D Momento dipolar resultante

EjemplosNH3 CO2

H2O CH4

m = 1.47 Dm = 1.85 Dm = 0 Dm = 0 DMomento dipolar resultante

Fuerzas de atraccin y repulsin(tomos, molculas, iones) +Energa cinticaPropiedades fsicas de la materia(Densidad, temperatura de fusin, temperatura de ebullicin, solubilidad, volatilidad, estado de agregacin, viscosidad, tensin superficial, )

FUERZAS INTERMOLECULARES

Fuerzas intramoleculares: (dentro de las molculas, enlaces qumicos) propiedades qumicas y fsicas

Fuerzas intermoleculares: (interaccin entre las molculas)propiedades fsicasFuerzas intramoleculares >> Fuerzas intermoleculares

Energa necesaria para romper los enlaces qumicos (fuerza intramolecular)Energa necesaria para romper las fuerzas itermoleculares

a) Fuerza de interaccin dipolo-dipolo (Keesom)1. FUERZAS DE VAN DER WAALSDipolo permanente++++oDipolo permanenteLas fuerzas provocarn que los dipolos se alien unos con otros y se mantengan juntos.

b)Fuerza de interaccin dipolo-dipolo Keesom)Si las molculas presentan tamao similar (masa molecular similar) las fuerzas dipolo-dipolo aumentan con la polaridad.

SustanciaMasa Molar (g/mol)Momento Dipolar (D)Temperatura de ebullicin (K)C3H8440,1231CH3OCH3461,3248CH3Cl501,9249CH3CHO442,7294CH3CN413,9355

Fuerzas de interacciones dipolo-dipoloHay fuerzas de atracciny tambin de repulsin

Son las fuerzas intermoleculares muy dbiles que se efecta a corta distancia y esta presente en toda sustancia. El ncleo de un tomo (en la molcula) atrae los electrones del tomo adyacente. Esta atraccin causa que la nube de electrones se distorsione. En ese instante se forma una molcula polar, debido al dipolo instantneo que se forma. Relacionado con la polarizabilidad en la molcula. c) Fuerzas de interaccin dipolo instantneo (inducido) y dipolo inducido (dispersin de London)Atraccinelectrostticatomo de He 1tomo de He 2

Polarizacin El proceso de inducir un dipolo en una molculaPolarizabilidad es la facilidad con la cual se puede distorsionar la distribucin electrnica de una molcula. Hay fuerzas de dispersin estan en todas las molculas (incluyendo las polares). En general mayor nmero de electrones (mayor masa molecular) favorece la atraccin intermolecular.Cunto mayor es el rea de contacto, mayores son las fuerzas de London.Para molculas grandes, las fuerzas de dispersin pueden superar las interacciones dipolo-dipolo.

Diferencias de PolarizabilidadComparacin entre el F2 y I2

Gases nobles HalgenosHidrocarburosnelecMTeb/CnelecMTeb/CnelecMTeb/CHe24-269F21838-188CH41016-161Ne1020-246Cl23471-34C2H61830-88Ar1840-186Br27016059C3H82644-42Kr3684-152I2106254184C4H103458-1

Puntos de fusin de compuestos no polares similaresCompuesto Tf (0C)CF4 -183,7CCl4 -23,0CBr4 90,0CI4 171,0CH3F(-141,80C) < CCl4 a pesar de su momento dipolar (1,8 D)Fz. de dispersin en CCl4 > Fz. Dispersin + momento dipolar de CH3F

Dipolos InducidosFuerzas de dispersinDipolo inducidoDipolo instantneo (inducido)Dipolo inducidoFuerzas de interaccin dipolo-dipolo inducido (Debye)Fuerzas de interaccin dipolo instantneo-dipolo inducido (London)

2. Enlace Hidrgeno o puente de Hidrgeno (EPH)A y B son F, O, o N

Ejemplos de Enlaces Hidrgeno

Qu explica la diferencia en el punto de ebullicin?1-propanol metiletileter

Temp. eb. = 97 0C Temp. eb. = 8 0C

KevlarADN

El Agua y el enlace HidrgenoEl enlace puente Hidrgeno da al agua propiedades especiales:Altos puntos de fusin y ebullicin, esenciales para nuestra vida.La estructura del hielo es muy abiertay estableLa densidad del hielo aumenta ligeramente cuando funde por lo cual el hielo flota en el agua lquida.El enlace Hidrgeno tambin es muy importante en molculas biolgicas como las protenas, ADN.

ENLACE PUENTE HIDRGENO

Alrededor de las molculas En el slido En el lquidoEnlaces de hidrgeno en la molcula de agua

Anomalas en la temperatura de ebullicinT(K)M

ENLACE PUENTE DE HIDRGENOTe = 118 CTe = 78,5 C

Estructura secundaria de las protenas

Puente H entre un par de basesdel DNA

Interaccin entre un in (Na+ Cl-) y un dipolo (una molcula dipolar como el agua)3. Fuerzas de interaccin in-dipolo

SOLUBILIDAD DE LOS COMPUESTOS INICOS EN AGUAATRACCIN IN-DIPOLO

Interaccin in-dipoloLa fuerza de la interaccin depende del tamao y de la carga del in y de la magnitud del dipolo. Como los cationes suelen ser menores que los aniones, sus cargas estn generalmente ms concentradas y a cargas iguales los cationes generalmente interaccionan ms fuertemente con los dipolos que los aniones. Ej. Hidratacin del NaCl

Fuerzas intermoleculares

Puente de hidrgeno

La forma general de una curva de energa potencial intermolecular (la grfica de la energa potencial de dos especies de capa cerrada cuando se vara la separacin, r, entre ellas). La interaccin atractiva (en verde) tiene un alcance ms largo, pero la interaccin repulsiva (en rojo) se incrementa ms rapidamente cuando las molculas se ponen en contacto. Se muestra la energa potencial de interaccin total en azul

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