SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 57
FUERZAS INTERMOLECULARES

Fuerzas de atracción que existen entre las
moléculas de la misma o diferente especie


 Interacción dipolo-dipolo
 Puente o enlace de hidrógeno
Fuerzas de dispersión de London (dipolo
inducido-dipolo inducido)
Interacción dipolo-dipolo

 Atracción que existe entre el extremo
positivo de una molécula polar y el final
negativo de otra molécula polar.
 Se presenta en moléculas polares.
 Son relativamente débiles comparadas
con las fuerzas electrostáticas (ion-ion)
presentes en compuestos iónicos.
Molécula de HCl




Molécula de
clorometano
Puente o enlace de hidrógeno

 Tipo de atracción dipolar especialmente
fuerte que existe entre un átomo de H de
un enlace polar (H-N, H-O, H-F) y un par
de electrones no compartidos de un
átomo electronegativo cercano (N, O, F)
de otra molécula.
Aunque el puente de hidrógeno tiene solo el 10% de la
fuerza de un enlace covalente, es bastante más fuerte
que otras atracciones dipolo-dipolo.
El puente de hidrógeno se
representa mediante una
línea punteada; el H debe
quedar entre dos átomos
electronegativos (O, N, F)
unido a uno por enlace
covalente y al otro por
atracción.
 El puente de hidrógeno no solo ejerce
efectos profundos sobre las propiedades
físicas de un compuesto, sino que también
juega un papel importante en la fijación de las
formas de las moléculas grandes.


 A los líquidos que se unen por este tipo de
fuerzas se les conoce como líquidos
asociados.
Fuerzas de dispersión de London

 Fuerza de atracción existente entre
moléculas no polares, mediante dipolos
instantáneos generados por el movimiento de
los electrones.


 Los compuestos no polares tienen puntos
de fusión y ebullición muy bajos debido a que
este tipo de fuerzas son muy débiles.
Molécula no polar            Molécula no polar




En determinado
momento los
electrones se pueden
cargar más de un lado
formando un dipolo
instantáneo




                            Dipolo      Dipolo
                         instantáneo   inducido
La intensidad de las fuerzas de dispersión de
London depende de:

Peso molecular
“Entre mayor es el peso molecular, mayor es la
intensidad de las fuerzas de dispersión de
London”

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3       CH3CH2CH2CH3
       Octano                      Butano
      pe = 126 ºC                pe = -0.4 ºC
Superficie molecular
Para compuestos de peso molecular similar
“Entre mayor es la superficie molecular,
mayor es la intensidad de las fuerzas de
dispersión de London”
                                    CH3

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 - CH3   CH3 – CH – CH2 - CH3
       Pentano                    Isopentano
      pe = 36 ºC                  pe = 28 ºC
Puentes de hidrógeno   Aumento en la
                       intensidad de los
                       diferentes tipos de
Dipolo-dipolo normal   fuerzas


Dispersión de London
EFECTO DE LAS FUERZAS INTERMOLECULARES
    EN LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE UN
          COMPUESTO ORGÁNICO


Punto de fusión
 Temperatura a la que un sólido se convierte en
líquido.
 Depende del tipo de fuerzas que unen a las
moléculas y del empaquetamiento de éstas en la
red cristalina.
Punto de ebullición
 Temperatura a la cual el compuesto líquido se
convierte en gas.
 Depende de la intensidad de las fuerzas que
unen a las moléculas en el estado líquido.
 Los alcanos al ser no polares tienen puntos de
ebullición relativamente bajos (fuerzas de
dispersión de London).
Comparación del punto de ebullición de
 diferentes clases de compuestos orgánicos

  Nombre         Estructura     PM     μ (D)   pe (º C)


N-Pentano    CH3CH2CH2CH2CH3    72      0        36

Cloruro de   CH3CH2CH2 - Cl     78.5   2.10      47
n-propilo
Butiraldehído CH3CH2CH2CH=O     72     2.72      76


Alcohol      CH3CH2CH2CH2 -OH   74     1.63      118
N-butílico
SOLUBILIDAD DE COMPUESTOS
           ORGÁNICOS
 Las fuerzas intermoleculares determinan la
solubilidad de los compuestos orgánicos.
Regla general: “Lo semejante disuelve a lo
semejante”

 “Sustancias polares se disuelven en
solventes polares y las no polares en
disolventes no polares”
 Para que un soluto se disuelva en un
solvente es necesario que las fuerzas que se
originen entre soluto y solvente sean similares
a las que existían originalmente en el soluto.
Solvatación

    Proceso mediante el cual las unidades
    estructurales del soluto son separadas y
    rodeadas por las moléculas del solvente
Solventes próticos
     Son aquellos que tienen en su
     estructura hidrógeno unido a un
     elemento muy electronegativo como el
     nitrógeno y el oxígeno.

     Ejemplos:

      H2O y CH3CH2OH
Solventes apróticos

   Son disolventes polares que no contienen
   hidrógeno potencialmente ácido (no
   tienen hidrógeno unido a O o N).

    Ejemplos:
          O                    O
          ║                    ║
    CH3 – S – CH3          H – C – N (CH3)2


   Dimetilsulfóxido     N,N-dimetilformamida
SOLUBILIDAD DE ALCOHOLES EN AGUA

        Alcohol               Solubilidad
                             (g/ 100 g H2O)
CH3OH                               ∞
CH3CH2OH                            ∞
CH3CH2CH2OH                         ∞
CH3CH2CH2CH2OH                      7.9
CH3CH2CH2CH2CH2OH                   2.3
CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH                0.6
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH             0.2
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH          0.05
ACIDEZ Y BASICIDAD
TEORÍA DE ARRHENIUS
           (1884)




                                 Svante Arrhenius
                                     (sueco)

      Ácidos: sustancias que en solución acuosa
liberan protones (H+).
     Base: sustancias que en solución acuosa
producen iones hidroxilo ( OH).
Limitaciones de la teoría de Arrhenius:


 Solo hace referencia a sustancias en soluciones
acuosas.
 Existen compuestos que tienen carácter ácido o
básico y no producen H+ o OH , respectivamente.
Teoría de Brønsted-Lowry (1923)




Ácido: es un donador de protones
Base: es un aceptor de protones
B: +     H–A           H–B     +    A
  Base      Ácido         Ácido       Base
                        conjugado   conjugada




Base conjugada: ácido cuando pierde un protón
Ácido conjugado: base cuando acepta un protón
Ejemplos de reacciones ácido-base



H2Ö: + H – Cl           H3O+       +       Cl ‾
Base       Ácido        Ácido            Base
                      conjugado         conjugada




:NH3   +   H - OH        NH4 +      +     OH ‾
Base        Ácido        Ácido            Base
                       conjugado        conjugada
NH3    +       H2SO4    NH4+          +      HSO4‾
Base            Ácido    Ácido                Base
                        conjugado          conjugada


CH3COOH     +    NaOH      CH3COONa +        H2 O

Ácido            Base        Base            Ácido
                           conjugada       conjugado
FUERZA DE ÁCIDOS Y BASES

Ácidos y bases fuertes
    Son aquellos que prácticamente se disocian
completamente en agua.
      HCl(ac) + H2O(l)    H3O+ (ac) + Cl‾ (ac)
     NaOH (ac) + H2O(l)   Na+ (ac) + OH ‾ (ac)
Ejemplos de ácidos fuertes:
           HCl                HNO3
           HBr                H2SO4
           HI                 HClO4


Ejemplos de bases fuertes:
           NaOH               KOH
           LiOH
Ácidos y bases débiles

No se disocian completamente en agua


CH3COOH(ac) + H2O(l)     H3O+ (ac)    + CH3COO‾(ac)


NH3 (ac)   +   H2O(l)     NH4+ (ac)     +    OH‾ (ac)
 La fuerza de un ácido depende de su
capacidad para donar protones, así como de la
estabilidad de su base conjugada.
 Se expresa por medio de su constante de
acidez (Ka):
   HA     +     H2O       H3O+   +   A‾


   Ka = [H3O+ ] [ A‾ ]   “ A mayor disociación,
                         mayor Ka y mayor fuerza
              [HA]       del ácido”
La acidez también se puede expresar como pKa:

                   pKa = - log Ka
“ Al aumentar Ka, menor pKa y mayor acidez del
compuesto”
Ka:   10-10        10-5        10-1    102

pKa: 10            5           1       -2



              Fuerza ácida creciente
 La fuerza básica depende de la capacidad de
aceptar un protón.
 Se puede expresar mediante la constante de
basicidad, Kb ( o pKb = - log Kb):
      B +      H2O           BH+ +       OH ‾
     base                ácido conjugado



Kb elevadas (pKb menores) = bases más fuertes
Kb menores (pKb mayores) = bases más débiles
Ácido fuerte   Base conjugada débil


Ácido débil    Base conjugada fuerte


Base fuerte    Ácido conjugado débil


Base débil     Ácido conjugado fuerte
Valores de pKa de algunos ácidos orgánicos e inorgánicos

         Ácido            pKa          Base
                                     conjugada
                                                 Base conjugada
          CH3CH2OH        16.00      CH3CH2O‾    más fuerte
          H2O             15.74         HO‾
          HCN             9.31          CN‾
          CH3COOH         4.76       CH3COO‾
          HF              3.45          F‾
          HNO3            - 1.3         NO3‾

Ácido más HCl             -7.0          Cl‾
 fuerte
Dinámica de Grupo: Trabajo Cooperativo
Equipos 2 y 4:
 ¿Qué relación piensan que existe entre la electronegatividad del
átomo unido al hidrógeno y la acidez?
 Ordene los siguientes compuestos de mayor a menor acidez:
    H – CH3         H – NH2            H – OH          H–F


Equipos 6, 7 y 8
 ¿Qué relación existe entre el tamaño del átomo unido al hidrógeno y
la acidez?
 Ordene los siguientes compuestos de mayor a menor acidez:
        H–F        H – Cl     H – Br        H–I
Equipos 1, 3 y 5
 ¿Quién es más acido ? ¿H – O – Br o   H – O – Cl ?
 ¿Quién es más básico? ¿NH3 o NH2 – Br?
ESTRUCTURA MOLECULAR Y ACIDEZ


Electronegatividad
      En un período de la tabla periódica, al
aumentar la electronegatividad del átomo unido
al hidrógeno, aumenta la acidez.
        H – F > H – OH > H – NH2 > H – CH3
pKa =    3.2     15.7       38           48
Tamaño del átomo unido al hidrógeno

      Entre mayor es el tamaño del átomo
directamente unido al hidrógeno, mayor será la
acidez.

       H – I > H – Br   > H – Cl > H – F

pKa=   - 10     -9         -7         3.2
Efecto inductivo: se asocia con la electronegatividad
de un átomo (atracción o liberación de electrones) y
se transmite a través de los enlaces de la molécula.
Base más   Base más
  débil     fuerte
Efecto de Resonancia: deslocalización de
electrones pi


Deslocalización de la   implica    Menor disponibilidad
  carga en la base                 del par de electrones

                                           comportándose
                                           como

Proviene de un ácido                Base más débil
     más fuerte         y por lo
                        tanto
Base más fuerte                 Base más débil




 Estabilización por resonancia de la anilina
PREDICCIÓN DE REACCIONES ÁCIDO-BASE


Para que una reacción ácido-base sea factible,
los productos de la reacción deben ser más
estables que los reactivos, es decir, el ácido y
la base que reaccionan tienen que ser más
fuertes que el ácido y la base conjugados
producidos.
CH3COOH        +     HO‾          H2O +       CH3COO‾
Ácido acético          Ion         Agua        Ion acetato
                    hidróxido
(pKa = 4.76)                    (pKa= 15.74)
Ácido más           Base más    Ácido más       Base más
  fuerte             fuerte        débil         débil
CONCEPTOS DE ÁCIDO Y BASE
        DE LEWIS

      Ácido de Lewis: Sustancia capaz de
      aceptar un par de electrones.


      Base de Lewis: Sustancia capaz de
      proporcionar un par de electrones.
Base de   Acido de
 Lewis     Lewis


 “ La reacción entre el ácido y la base
 de Lewis da lugar a la formación de
 un enlace covalente coordinado”
Base de   Ácido de
 Lewis     Lewis
                      Enlace covalente
                     coordinado formado
Compuestos que proporcionan protones
            H2O     HCl     HBr     HNO3        H2SO4


            CH3COOH                OH       CH3CH2OH
Ejemplos
de ácidos
de Lewis    Algunos cationes
            Li+     Mg2+    Br+


            Algunos compuestos metálicos
            AlCl3   BF3    FeCl3        ZnCl2
O
                                                 ║
           CH3CH2OH        CH3 – O – CH3   CH3 – C – CH3

Ejemplos
de bases
de Lewis   CH3 – N – CH3               CH3 – S – CH3

                CH3
RESUMEN DE LAS TEORÍAS ÁCIDO-BASE

   TEORÍA         DEFINICIÓN DE        DEFINICIÓN DE
                     ÁCIDO                 BASE
  Arrhenius      Sustancia que libera Sustancia que libera
                 iones H+ en solución iones     OH‾     en
                 acuosa               solución acuosa
Brønsted-Lowry Sustancia que dona Sustancia              que
                 un protón (H+)       acepta un protón

    Lewis        Sustancia que puede Sustancia que puede
                 aceptar un par de donar un par de
                 electrones          electrones

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Tablas de polaridad de solventes organicos
Tablas de polaridad de solventes organicosTablas de polaridad de solventes organicos
Tablas de polaridad de solventes organicos
Conalep Ciudad Azteca
 
Reacciones De Alquenos
Reacciones De AlquenosReacciones De Alquenos
Reacciones De Alquenos
Solana Heredia
 
Practica 7 (Preparación de un compuesto orgánico: Ácido acetilsalicílico)
Practica 7 (Preparación de un compuesto orgánico: Ácido acetilsalicílico) Practica 7 (Preparación de un compuesto orgánico: Ácido acetilsalicílico)
Practica 7 (Preparación de un compuesto orgánico: Ácido acetilsalicílico)
Luis Morillo
 
Aldehidos y cetonas síntesis
Aldehidos y cetonas síntesisAldehidos y cetonas síntesis
Aldehidos y cetonas síntesis
Jhonny Arias
 
Ontenció y propiedades del metano
Ontenció y propiedades del metanoOntenció y propiedades del metano
Ontenció y propiedades del metano
Jhonás A. Vega
 
Aldehídos y cetonas iqa
Aldehídos y cetonas iqaAldehídos y cetonas iqa
Aldehídos y cetonas iqa
nubecastro
 
Cuestiones Problemas Acido Base
Cuestiones Problemas Acido BaseCuestiones Problemas Acido Base
Cuestiones Problemas Acido Base
Cinta García
 

La actualidad más candente (20)

Tablas de polaridad de solventes organicos
Tablas de polaridad de solventes organicosTablas de polaridad de solventes organicos
Tablas de polaridad de solventes organicos
 
Reacciones de alquenos
Reacciones de alquenosReacciones de alquenos
Reacciones de alquenos
 
Reglas de solubilidad
Reglas de solubilidadReglas de solubilidad
Reglas de solubilidad
 
Reacciones Químicas de Alquenos
Reacciones Químicas de AlquenosReacciones Químicas de Alquenos
Reacciones Químicas de Alquenos
 
Reacciones De Alquenos
Reacciones De AlquenosReacciones De Alquenos
Reacciones De Alquenos
 
Organica 1 practica 4 determinacion del punto de fusion
Organica 1 practica 4 determinacion del punto de fusionOrganica 1 practica 4 determinacion del punto de fusion
Organica 1 practica 4 determinacion del punto de fusion
 
Practica 7 (Preparación de un compuesto orgánico: Ácido acetilsalicílico)
Practica 7 (Preparación de un compuesto orgánico: Ácido acetilsalicílico) Practica 7 (Preparación de un compuesto orgánico: Ácido acetilsalicílico)
Practica 7 (Preparación de un compuesto orgánico: Ácido acetilsalicílico)
 
Reporte de Práctica-Síntesis del Benzoato de Metilo.
Reporte de Práctica-Síntesis del Benzoato de Metilo.Reporte de Práctica-Síntesis del Benzoato de Metilo.
Reporte de Práctica-Síntesis del Benzoato de Metilo.
 
Indicadores Acido-Base Quimica Analitica y Metodos Instrumentales Equipo #6 I...
Indicadores Acido-Base Quimica Analitica y Metodos Instrumentales Equipo #6 I...Indicadores Acido-Base Quimica Analitica y Metodos Instrumentales Equipo #6 I...
Indicadores Acido-Base Quimica Analitica y Metodos Instrumentales Equipo #6 I...
 
Resolucion problemas equilibrio quimico
Resolucion problemas equilibrio quimicoResolucion problemas equilibrio quimico
Resolucion problemas equilibrio quimico
 
Transiciones electronicas
Transiciones electronicasTransiciones electronicas
Transiciones electronicas
 
Resolucion problemas equilibrio de solubilidad
Resolucion problemas equilibrio de solubilidadResolucion problemas equilibrio de solubilidad
Resolucion problemas equilibrio de solubilidad
 
Equilibrios ácido-base y equilibrio de solubilidad
Equilibrios ácido-base y equilibrio de solubilidad Equilibrios ácido-base y equilibrio de solubilidad
Equilibrios ácido-base y equilibrio de solubilidad
 
Aldehidos y cetonas síntesis
Aldehidos y cetonas síntesisAldehidos y cetonas síntesis
Aldehidos y cetonas síntesis
 
Ontenció y propiedades del metano
Ontenció y propiedades del metanoOntenció y propiedades del metano
Ontenció y propiedades del metano
 
Titulaciones acido base
Titulaciones acido baseTitulaciones acido base
Titulaciones acido base
 
Aldehídos y cetonas iqa
Aldehídos y cetonas iqaAldehídos y cetonas iqa
Aldehídos y cetonas iqa
 
INFORME DE MECANISMO DE REACCIÓN DE LOS ALCOHOLES
INFORME DE MECANISMO DE REACCIÓN DE LOS ALCOHOLESINFORME DE MECANISMO DE REACCIÓN DE LOS ALCOHOLES
INFORME DE MECANISMO DE REACCIÓN DE LOS ALCOHOLES
 
Cuestiones Problemas Acido Base
Cuestiones Problemas Acido BaseCuestiones Problemas Acido Base
Cuestiones Problemas Acido Base
 
Informe de Práctica de Laboratorio de Enlaces Químicos
Informe de Práctica de Laboratorio de Enlaces QuímicosInforme de Práctica de Laboratorio de Enlaces Químicos
Informe de Práctica de Laboratorio de Enlaces Químicos
 

Similar a 04 fuerzas intermoleculares (20)

Acidos yBases ph
Acidos yBases   phAcidos yBases   ph
Acidos yBases ph
 
2. acidos y bases ph
2. acidos y bases   ph2. acidos y bases   ph
2. acidos y bases ph
 
Eq acido base
Eq acido baseEq acido base
Eq acido base
 
Ácido base
Ácido baseÁcido base
Ácido base
 
Tema 8
Tema 8Tema 8
Tema 8
 
1 clase equilibrio_acido-base_qui_123
1 clase equilibrio_acido-base_qui_1231 clase equilibrio_acido-base_qui_123
1 clase equilibrio_acido-base_qui_123
 
Acidos y bases
Acidos y basesAcidos y bases
Acidos y bases
 
Acidos y bases
Acidos y basesAcidos y bases
Acidos y bases
 
Äcidos y bases
Äcidos y basesÄcidos y bases
Äcidos y bases
 
ppt ácido-base
ppt ácido-baseppt ácido-base
ppt ácido-base
 
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOHQuímica 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
 
Teoria acido base
Teoria acido baseTeoria acido base
Teoria acido base
 
Tema 8
Tema 8Tema 8
Tema 8
 
Acido base
Acido baseAcido base
Acido base
 
Reacciones ácido base y ph
Reacciones ácido base y phReacciones ácido base y ph
Reacciones ácido base y ph
 
Teoria de acido base
Teoria de acido baseTeoria de acido base
Teoria de acido base
 
Acidos
AcidosAcidos
Acidos
 
Acido base
Acido  baseAcido  base
Acido base
 
ÁCIDO-BASE
ÁCIDO-BASEÁCIDO-BASE
ÁCIDO-BASE
 
Presentación2oquim.
Presentación2oquim.Presentación2oquim.
Presentación2oquim.
 

Más de Gonzalo Matus

Más de Gonzalo Matus (6)

Mol y calculos químicos
Mol  y  calculos químicosMol  y  calculos químicos
Mol y calculos químicos
 
Reacción química
Reacción químicaReacción química
Reacción química
 
Compuestos Inorganicos
Compuestos InorganicosCompuestos Inorganicos
Compuestos Inorganicos
 
05 estereoquimica
05 estereoquimica05 estereoquimica
05 estereoquimica
 
07 cicloalcanos
07 cicloalcanos07 cicloalcanos
07 cicloalcanos
 
ALCANOS
ALCANOSALCANOS
ALCANOS
 

04 fuerzas intermoleculares

  • 1. FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de atracción que existen entre las moléculas de la misma o diferente especie  Interacción dipolo-dipolo  Puente o enlace de hidrógeno Fuerzas de dispersión de London (dipolo inducido-dipolo inducido)
  • 2. Interacción dipolo-dipolo  Atracción que existe entre el extremo positivo de una molécula polar y el final negativo de otra molécula polar.  Se presenta en moléculas polares.  Son relativamente débiles comparadas con las fuerzas electrostáticas (ion-ion) presentes en compuestos iónicos.
  • 3. Molécula de HCl Molécula de clorometano
  • 4. Puente o enlace de hidrógeno  Tipo de atracción dipolar especialmente fuerte que existe entre un átomo de H de un enlace polar (H-N, H-O, H-F) y un par de electrones no compartidos de un átomo electronegativo cercano (N, O, F) de otra molécula.
  • 5. Aunque el puente de hidrógeno tiene solo el 10% de la fuerza de un enlace covalente, es bastante más fuerte que otras atracciones dipolo-dipolo.
  • 6. El puente de hidrógeno se representa mediante una línea punteada; el H debe quedar entre dos átomos electronegativos (O, N, F) unido a uno por enlace covalente y al otro por atracción.
  • 7.  El puente de hidrógeno no solo ejerce efectos profundos sobre las propiedades físicas de un compuesto, sino que también juega un papel importante en la fijación de las formas de las moléculas grandes.  A los líquidos que se unen por este tipo de fuerzas se les conoce como líquidos asociados.
  • 8.
  • 9. Fuerzas de dispersión de London  Fuerza de atracción existente entre moléculas no polares, mediante dipolos instantáneos generados por el movimiento de los electrones.  Los compuestos no polares tienen puntos de fusión y ebullición muy bajos debido a que este tipo de fuerzas son muy débiles.
  • 10. Molécula no polar Molécula no polar En determinado momento los electrones se pueden cargar más de un lado formando un dipolo instantáneo Dipolo Dipolo instantáneo inducido
  • 11. La intensidad de las fuerzas de dispersión de London depende de: Peso molecular “Entre mayor es el peso molecular, mayor es la intensidad de las fuerzas de dispersión de London” CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 Octano Butano pe = 126 ºC pe = -0.4 ºC
  • 12. Superficie molecular Para compuestos de peso molecular similar “Entre mayor es la superficie molecular, mayor es la intensidad de las fuerzas de dispersión de London” CH3 CH3 – CH2 – CH2 – CH2 - CH3 CH3 – CH – CH2 - CH3 Pentano Isopentano pe = 36 ºC pe = 28 ºC
  • 13. Puentes de hidrógeno Aumento en la intensidad de los diferentes tipos de Dipolo-dipolo normal fuerzas Dispersión de London
  • 14. EFECTO DE LAS FUERZAS INTERMOLECULARES EN LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE UN COMPUESTO ORGÁNICO Punto de fusión  Temperatura a la que un sólido se convierte en líquido.  Depende del tipo de fuerzas que unen a las moléculas y del empaquetamiento de éstas en la red cristalina.
  • 15. Punto de ebullición  Temperatura a la cual el compuesto líquido se convierte en gas.  Depende de la intensidad de las fuerzas que unen a las moléculas en el estado líquido.  Los alcanos al ser no polares tienen puntos de ebullición relativamente bajos (fuerzas de dispersión de London).
  • 16. Comparación del punto de ebullición de diferentes clases de compuestos orgánicos Nombre Estructura PM μ (D) pe (º C) N-Pentano CH3CH2CH2CH2CH3 72 0 36 Cloruro de CH3CH2CH2 - Cl 78.5 2.10 47 n-propilo Butiraldehído CH3CH2CH2CH=O 72 2.72 76 Alcohol CH3CH2CH2CH2 -OH 74 1.63 118 N-butílico
  • 17. SOLUBILIDAD DE COMPUESTOS ORGÁNICOS  Las fuerzas intermoleculares determinan la solubilidad de los compuestos orgánicos. Regla general: “Lo semejante disuelve a lo semejante”  “Sustancias polares se disuelven en solventes polares y las no polares en disolventes no polares”
  • 18.  Para que un soluto se disuelva en un solvente es necesario que las fuerzas que se originen entre soluto y solvente sean similares a las que existían originalmente en el soluto.
  • 19. Solvatación Proceso mediante el cual las unidades estructurales del soluto son separadas y rodeadas por las moléculas del solvente
  • 20. Solventes próticos Son aquellos que tienen en su estructura hidrógeno unido a un elemento muy electronegativo como el nitrógeno y el oxígeno. Ejemplos: H2O y CH3CH2OH
  • 21. Solventes apróticos Son disolventes polares que no contienen hidrógeno potencialmente ácido (no tienen hidrógeno unido a O o N). Ejemplos: O O ║ ║ CH3 – S – CH3 H – C – N (CH3)2 Dimetilsulfóxido N,N-dimetilformamida
  • 22. SOLUBILIDAD DE ALCOHOLES EN AGUA Alcohol Solubilidad (g/ 100 g H2O) CH3OH ∞ CH3CH2OH ∞ CH3CH2CH2OH ∞ CH3CH2CH2CH2OH 7.9 CH3CH2CH2CH2CH2OH 2.3 CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH 0.6 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH 0.2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH 0.05
  • 23.
  • 24.
  • 26. TEORÍA DE ARRHENIUS (1884) Svante Arrhenius (sueco) Ácidos: sustancias que en solución acuosa liberan protones (H+). Base: sustancias que en solución acuosa producen iones hidroxilo ( OH).
  • 27. Limitaciones de la teoría de Arrhenius:  Solo hace referencia a sustancias en soluciones acuosas.  Existen compuestos que tienen carácter ácido o básico y no producen H+ o OH , respectivamente.
  • 28. Teoría de Brønsted-Lowry (1923) Ácido: es un donador de protones Base: es un aceptor de protones
  • 29. B: + H–A H–B + A Base Ácido Ácido Base conjugado conjugada Base conjugada: ácido cuando pierde un protón Ácido conjugado: base cuando acepta un protón
  • 30. Ejemplos de reacciones ácido-base H2Ö: + H – Cl H3O+ + Cl ‾ Base Ácido Ácido Base conjugado conjugada :NH3 + H - OH NH4 + + OH ‾ Base Ácido Ácido Base conjugado conjugada
  • 31. NH3 + H2SO4 NH4+ + HSO4‾ Base Ácido Ácido Base conjugado conjugada CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2 O Ácido Base Base Ácido conjugada conjugado
  • 32. FUERZA DE ÁCIDOS Y BASES Ácidos y bases fuertes Son aquellos que prácticamente se disocian completamente en agua. HCl(ac) + H2O(l) H3O+ (ac) + Cl‾ (ac) NaOH (ac) + H2O(l) Na+ (ac) + OH ‾ (ac)
  • 33. Ejemplos de ácidos fuertes: HCl HNO3 HBr H2SO4 HI HClO4 Ejemplos de bases fuertes: NaOH KOH LiOH
  • 34. Ácidos y bases débiles No se disocian completamente en agua CH3COOH(ac) + H2O(l) H3O+ (ac) + CH3COO‾(ac) NH3 (ac) + H2O(l) NH4+ (ac) + OH‾ (ac)
  • 35.  La fuerza de un ácido depende de su capacidad para donar protones, así como de la estabilidad de su base conjugada.  Se expresa por medio de su constante de acidez (Ka): HA + H2O H3O+ + A‾ Ka = [H3O+ ] [ A‾ ] “ A mayor disociación, mayor Ka y mayor fuerza [HA] del ácido”
  • 36. La acidez también se puede expresar como pKa: pKa = - log Ka “ Al aumentar Ka, menor pKa y mayor acidez del compuesto” Ka: 10-10 10-5 10-1 102 pKa: 10 5 1 -2 Fuerza ácida creciente
  • 37.  La fuerza básica depende de la capacidad de aceptar un protón.  Se puede expresar mediante la constante de basicidad, Kb ( o pKb = - log Kb): B + H2O BH+ + OH ‾ base ácido conjugado Kb elevadas (pKb menores) = bases más fuertes Kb menores (pKb mayores) = bases más débiles
  • 38. Ácido fuerte Base conjugada débil Ácido débil Base conjugada fuerte Base fuerte Ácido conjugado débil Base débil Ácido conjugado fuerte
  • 39. Valores de pKa de algunos ácidos orgánicos e inorgánicos Ácido pKa Base conjugada Base conjugada CH3CH2OH 16.00 CH3CH2O‾ más fuerte H2O 15.74 HO‾ HCN 9.31 CN‾ CH3COOH 4.76 CH3COO‾ HF 3.45 F‾ HNO3 - 1.3 NO3‾ Ácido más HCl -7.0 Cl‾ fuerte
  • 40. Dinámica de Grupo: Trabajo Cooperativo Equipos 2 y 4:  ¿Qué relación piensan que existe entre la electronegatividad del átomo unido al hidrógeno y la acidez?  Ordene los siguientes compuestos de mayor a menor acidez: H – CH3 H – NH2 H – OH H–F Equipos 6, 7 y 8  ¿Qué relación existe entre el tamaño del átomo unido al hidrógeno y la acidez?  Ordene los siguientes compuestos de mayor a menor acidez: H–F H – Cl H – Br H–I
  • 41. Equipos 1, 3 y 5  ¿Quién es más acido ? ¿H – O – Br o H – O – Cl ?  ¿Quién es más básico? ¿NH3 o NH2 – Br?
  • 42. ESTRUCTURA MOLECULAR Y ACIDEZ Electronegatividad En un período de la tabla periódica, al aumentar la electronegatividad del átomo unido al hidrógeno, aumenta la acidez. H – F > H – OH > H – NH2 > H – CH3 pKa = 3.2 15.7 38 48
  • 43. Tamaño del átomo unido al hidrógeno Entre mayor es el tamaño del átomo directamente unido al hidrógeno, mayor será la acidez. H – I > H – Br > H – Cl > H – F pKa= - 10 -9 -7 3.2
  • 44. Efecto inductivo: se asocia con la electronegatividad de un átomo (atracción o liberación de electrones) y se transmite a través de los enlaces de la molécula.
  • 45. Base más Base más débil fuerte
  • 46. Efecto de Resonancia: deslocalización de electrones pi Deslocalización de la implica Menor disponibilidad carga en la base del par de electrones comportándose como Proviene de un ácido Base más débil más fuerte y por lo tanto
  • 47.
  • 48. Base más fuerte Base más débil Estabilización por resonancia de la anilina
  • 49.
  • 50. PREDICCIÓN DE REACCIONES ÁCIDO-BASE Para que una reacción ácido-base sea factible, los productos de la reacción deben ser más estables que los reactivos, es decir, el ácido y la base que reaccionan tienen que ser más fuertes que el ácido y la base conjugados producidos.
  • 51. CH3COOH + HO‾ H2O + CH3COO‾ Ácido acético Ion Agua Ion acetato hidróxido (pKa = 4.76) (pKa= 15.74) Ácido más Base más Ácido más Base más fuerte fuerte débil débil
  • 52. CONCEPTOS DE ÁCIDO Y BASE DE LEWIS Ácido de Lewis: Sustancia capaz de aceptar un par de electrones. Base de Lewis: Sustancia capaz de proporcionar un par de electrones.
  • 53. Base de Acido de Lewis Lewis “ La reacción entre el ácido y la base de Lewis da lugar a la formación de un enlace covalente coordinado”
  • 54. Base de Ácido de Lewis Lewis Enlace covalente coordinado formado
  • 55. Compuestos que proporcionan protones H2O HCl HBr HNO3 H2SO4 CH3COOH OH CH3CH2OH Ejemplos de ácidos de Lewis Algunos cationes Li+ Mg2+ Br+ Algunos compuestos metálicos AlCl3 BF3 FeCl3 ZnCl2
  • 56. O ║ CH3CH2OH CH3 – O – CH3 CH3 – C – CH3 Ejemplos de bases de Lewis CH3 – N – CH3 CH3 – S – CH3 CH3
  • 57. RESUMEN DE LAS TEORÍAS ÁCIDO-BASE TEORÍA DEFINICIÓN DE DEFINICIÓN DE ÁCIDO BASE Arrhenius Sustancia que libera Sustancia que libera iones H+ en solución iones OH‾ en acuosa solución acuosa Brønsted-Lowry Sustancia que dona Sustancia que un protón (H+) acepta un protón Lewis Sustancia que puede Sustancia que puede aceptar un par de donar un par de electrones electrones