Fuerzas Intermoleculares

1. FUERZAS
INTERMOLECULARES.
Carolina Zuleta Castro.
Clase magistral de química general.
Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín

2. DEFINICIONES.

3. Fuerzas intramoleculares.
 Hacen referencia a las fuerzas que mantienen unidos a los
átomos dentro de un molécula. También conocidas como:
enlaces iónicos, enlaces metálicos y enlaces covalentes.
 Estas son las fuerzas que se deben vencer para que se
produzca un cambio químico; por tanto son las
que determinan las propiedades químicas de las
sustancias.

4. ENLACE METÁLICO

5. ENLACE IÓNICO

6. ENLACE COVALENTE

7. Fuerzas intermoleculares.
Son aquellas que actúan sobre distintas moléculas o iones y
que hacen que éstos se atraigan o se repelan.
Estas fuerzas son las que determinan las propiedades
físicas de las sustancias (el estado de agregación, el punto
de fusión y de ebullición, la solubilidad, la tensión
superficial, la densidad, etc.).
Por lo general son fuerzas débiles pero, al ser muy
numerosas, su contribución es realmente importante.

9. Las fuerzas intermoleculares son
de naturaleza electrostática, es decir, implican
atracciones entre especies positivas y
negativas. Todas suelen tener una intensidad de
menos del 15% de la de los enlaces covalentes o
iónicos.

10. FUERZAS ELECTROSTÁTICAS (IÓN-IÓN).
Son las que se establecen entre iones de igual o distinta
carga:
 Los iones con cargas de signo opuesto se atraen.
 Los iones con cargas del mismo signo se repelen.
Con frecuencia, este tipo de interacción recibe el nombre
de puente salino. Son frecuentes entre una enzima y su
sustrato, entre los aminoácidos de una proteína o entre los
ácidos nucleídos y las proteínas.

13. FUERZAS IÓN-DIPOLO.
Son las que se establecen entre un ión y una molécula
polar.
 Por ejemplo, el NaCl se disuelve en agua por la atracción
que existe entre los iones Na+ y Cl- y los correspondientes
polos con carga opuesta de la molécula de agua.
 Esta solvatación de los iones es capaz de vencer las
fuerzas que los mantienen juntos en el estado sólido.

16. FUERZAS IÓN-DIPOLO INDUCIDO.
Son las que tienen lugar entre un ión y una molécula
apolar.
La proximidad del ión provoca una distorsión en la nube
electrónica de la molécula apolar, la cual se convierte (de
modo transitorio) en una molécula polarizada. En este
momento se produce una atracción entre el ión y la
molécula polarizada.

19. INTERACCIONES HIDROFÓBICAS.
Son las experimentadas por las moléculas hidrofóbicas
en un medio acuoso.
Estas tienden a asociarse para evitar interaccionar con el
agua es decir, para minimizar el número de moléculas
de agua que puedan estar en contacto con las
moléculas hidrofóbicas.

20. Este fenómeno se denomina efecto hidrofóbico y es el
responsable de que determinados lípidos formen agregados
supramoleculares. Ejemplos:
 Las que se establecen entre los fosfolípidos que forman las
membranas celulares (forman bicapas).
 Las que se establecen en el interior de una micela durante
la digestión de los lípidos.
 Las que hacen que los aminoácidos hidrofóbicos se apiñen
en el interior de las proteínas globulares.

22. Fosfolípidos de membrana.

23. FUERZAS DE VAN DER
WAALS.

24. Son fuerzas de atracción débiles que se establecen entre
moléculas eléctricamente neutras (tanto polares como no
polares).
Cuando se encuentran a una distancia moderada, las
moléculas se atraen entre sí pero, cuando sus nubes
electrónicas empiezan a solaparse, las moléculas se repelen
con fuerza.

25. FUERZAS DE POLARIDAD
(DIPOLO-DIPOLO).
Se presentan cuando dos moléculas polares (dipolos) se
aproximan.
Se produce una atracción entre el polo positivo de una de
ellas y el negativo de la otra.
Esta fuerza es más intensa cuanto mayor es la polarización
de moléculas o, dicho de otra forma, cuanto mayor sea la
diferencia de electronegatividad entre los átomos
enlazados.

28. Para moléculas con masas y tamaños aproximadamente
iguales, la intensidad de las atracciones intermoleculares
aumenta al incrementarse la polaridad.
Tomado de Brown, T.L,Lemay, Química. La Ciencia Central. 9ª ed. Ed. Pearson. México.

29. PUENTES DE HIDRÓGENO.
Se producen cuando un átomo de hidrógeno está unido
covalentemente a un átomo de F, O o N.
El enlace que forman con el hidrógeno es muy polar. El hidrógeno
es un centro de cargas positivas que será atraído hacia los pares
de electrones sin compartir de los átomos electronegativos de
otras moléculas (usualmente un átomo F, O o N de otra
molécula).

30. La distancia entre los átomos electronegativos unidos
mediante un puente de hidrógeno suele ser de unos
2.8 Å aproximadamente. El hidrógeno se sitúa a 1Å
del átomo al que está covalentemente unido y a 1.8 Å
del que cede sus electrones no apareados.

33. Este enlace es fundamental en bioquímica, ya que:
 Condiciona en gran medida la estructura espacial de las proteínas y de los
ácidos nucléicos.
 Está presente en gran parte de las interacciones que tienen lugar entre
distintos tipos de biomoléculas en multitud de procesos fundamentales para los
seres vivos.

34. FUERZAS
DIPOLO-DIPOLO INDUCIDO.
Tienen lugar entre una molécula polar y una molécula
apolar.
En este caso, la carga de una molécula polar provoca una
distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar y la
convierte, de modo transitorio, en un dipolo. En este
momento se establece una fuerza de atracción entre las
moléculas.
Gracias a esta interacción, gases apolares como el O2, el
N2 o el CO2 se pueden disolver en agua.

36. FUERZAS
DIPOLO INSTANTÁNEO-DIPOLO INDUCIDO.
También se llaman fuerzas de dispersión o fuerzas de
London.
 Se establecen fundamentalmente entre sustancias no
polares, aunque también están presentes en las sustancias
polares.
 Se deben a las irregularidades que se producen en la nube
electrónica de los átomos de las moléculas por efecto de la
proximidad mutua.
 La formación de un dipolo instantáneo en una molécula
origina la formación de un dipolo inducido en una
molécula vecina de manera que se origina una débil fuerza
de atracción entre las dos

37. Las fuerzas de London son fuerzas de atracción entre dipolos
que surgen de forma transitoria.

39. Las fuerzas de dispersión operan entre todas las
moléculas, sean polares o no polares.
Las moléculas polares experimentan atracciones dipolo-
dipolo, pero también experimentan fuerzas de dispersión al
mismo tiempo.
De hecho, las fuerzas de dispersión entre las moléculas
polares suelen contribuir más a las atracciones
intermoleculares
que las fuerzas dipolo-dipolo.

40. Generalizaciones :
1. Si las moléculas tienen forma y peso molecular comparables,
las fuerzas de dispersión son aproximadamente iguales. En
este caso, las diferencias en las magnitudes de las fuerzas de
atracción se deben a diferencias en las intensidades de las
atracciones dipolo-dipolo, y las moléculas más polares tienen
las atracciones más fuertes.
2. Si las moléculas difieren ampliamente en su peso molecular,
las fuerzas de dispersión suelen ser las decisivas. En este
caso, las diferencias en las magnitudes de las fuerzas de
atracción casi siempre pueden asociarse a diferencias en los
pesos moleculares, y la molécula con mayor masa tiene las
atracciones más fuertes.

41. Las fuerzas de dispersión de London son mayores al
aumentar el tamaño y la asimetría de las moléculas.
Son mínimas en los gases nobles (He, Ne), algo mayores en
los gases diatómicos (H2, N2, O2) y mayores aún en los gases
poliatómicos (O3, CO2).

42. Comparación de la fuerzas
intermoleculares.
 Las fuerzas de dispersión están presentes en todas las
sustancias.
 La intensidad de las fuerzas aumenta al incrementarse el
peso molecular, pero también depende de la forma de las
moléculas.
 Las fuerzas dipolo-dipolo se suman al efecto de las fuerzas
de dispersión y se encuentran en las moléculas polares.
 Los puentes de hidrógeno, que requieren átomos de H
unidos a F, O o N, también se suman al efecto de las
fuerzas de dispersión.
 Los puentes de hidrógeno suelen ser el tipo más intenso de
fuerza intermolecular.
 Ninguna de estas fuerzas intermoleculares es tan fuerte
como los enlaces iónicos o covalentes ordinarios.

43. Las fuerzas intermoleculares son más fuertes en las cadenas
o estructuras lineales ya que son más fácilmente
polarizables.
Atención!!!

47. FIN DEL TEMA!
Muchas gracias.