Fuerzas Intermoleculares - Parte I
Summary
TLDREste vídeo educativo explica la clasificación de compuestos como iónicos, covalentes y metálicos, destacando sus características y cómo se forman. Se profundiza en las fuerzas intermoleculares, describiendo cómo afectan las propiedades microscópicas de la materia. Se exploran fuerzas como iones, dipolo-dipolo, puente de hidrógeno y dispersión de London, y cómo estas fuerzas influyen en la polaridad molecular. El vídeo también introduce el concepto de polarizabilidad y cómo se relaciona con la intensidad de las interacciones moleculares. Finalmente, ofrece un árbol de decisión para identificar las interacciones moleculares en sistemas químicos.
Takeaways
- 🔬 Los compuestos son sustancias formadas por átomos de dos o más elementos distintos en proporciones fijas y definidas.
- 🧲 Los compuestos iónicos se forman por átomos de elementos con diferencias de electronegatividad y son buenos conductores de electricidad en disolución acuosa y en estado fundido.
- 🌐 Los compuestos metálicos son caracterizados por la deslocalización de sus electrones y son buenos conductores térmicos y eléctricos.
- 🔗 Los compuestos covalentes se forman entre átomos de electronegatividad similar y suelen no conducir la corriente eléctrica.
- 🔗 Las fuerzas intra moleculares mantienen unidos a los átomos dentro de las moléculas y son más fuertes que las fuerzas inter moleculares.
- 💧 Las fuerzas inter moleculares son responsables de las propiedades microscópicas de la materia, como el estado de agregación, la solubilidad y la tensión superficial.
- 🔋 Se requiere menos energía para cambiar el estado de agregación de una sustancia (evaporar un líquido, fundir un sólido) que para romper los enlaces químicos dentro de una molécula.
- 🔬 Las fuerzas inter moleculares son de tipo electroestático y pueden ser de iones, dipolos, puentes de hidrógeno o dispersión de London.
- 🌐 La polaridad molecular se determina por la distribución asimétrica de la carga, con moléculas polares teniendo un momento dipolar distinto de cero.
- 💧 Los puentes de hidrógeno son una interacción específica entre moléculas polares que involucran átomos de hidrógeno y átomos muy electronegativos como nitrógeno, oxígeno o flúor.
Q & A
¿Qué son los compuestos iónicos y cómo se forman?
-Los compuestos iónicos se forman por átomos de elementos que presentan diferencias de electronegatividad importantes, lo que lleva a la transferencia de electrones y la formación de enlaces multidireccionales. Estos compuestos son buenos conductores de la corriente eléctrica en disolución acuosa y en estado fundido.
¿Cuál es la principal característica de los compuestos metálicos?
-Los compuestos metálicos son caracterizados por la deslocalización de sus electrones, lo que los hace muy buenos conductores térmicos y eléctricos a nivel macroscópico.
¿Qué son los compuestos covalentes y cómo se diferencian de los iónicos y metálicos?
-Los compuestos covalentes se forman entre átomos de electronegatividad similar y se caracterizan por la compartición de electrones para formar enlaces. A diferencia de los iónicos y metálicos, generalmente no conducen la corriente eléctrica.
¿Qué son las fuerzas intra moleculares y cómo afectan a las moléculas?
-Las fuerzas intra moleculares son las que mantienen unidos a los átomos dentro de una molécula, como enlaces químicos. Son fundamentales para la estructura y la estabilidad de las moléculas.
¿Cuáles son las fuerzas inter moleculares y cómo se diferencian de las intra moleculares?
-Las fuerzas inter moleculares son las que actúan entre moléculas y son responsables de las propiedades macroscópicas de la materia, como la solubilidad y la tensión superficial. Se diferencian de las intra moleculares porque afectan a la interacción entre moléculas completas en lugar de dentro de una sola molécula.
¿Qué es un dipolo y cómo se relaciona con la polaridad molecular?
-Un dipolo es una distribución asimétrica de la carga en una molécula, lo que puede ser causado por la diferencia en electronegatividad entre los átomos que la componen. La presencia de un dipolo indica que la molécula es polar.
¿Qué son los puentes de hidrógeno y cómo se forman?
-Los puentes de hidrógeno son una interacción especial entre moléculas que contienen enlaces polares de hidrógeno, como en el caso de NH o OH. Se forman cuando un átomo de hidrógeno ya unido a un átomo electronegativo interactúa con un par de electrones no compartidos de otro átomo electronegativo de otra molécula.
¿Qué son las fuerzas de dispersión de London y cómo afectan a las moléculas no polares?
-Las fuerzas de dispersión de London son interacciones inducidas entre moléculas no polares debido al movimiento instantáneo de los electrones, lo que crea breves momentos dipolares. Estas fuerzas son más débiles y ocurren a muy corta distancia.
¿Cómo se relacionan las fuerzas inter moleculares con las propiedades microscópicas de la materia?
-Las fuerzas inter moleculares son los principales responsables de propiedades microscópicas como el estado de agregación, puntos de fusión y ebullición, solubilidad, tensión superficial y densidad de la materia.
¿Cuál es la relación entre la polaridad y la polarizabilidad de una molécula?
-La polarizabilidad de una molécula está relacionada con la facilidad con la que se pueden deformar sus electrones para inducir un dipolo. Mientras más electrones tiene un sistema, más fácilmente se pueden generar dipolos instantáneos, lo que aumenta su polarizabilidad.
Outlines
🔬 Introducción a las fuerzas intermoleculares
Este primer párrafo introduce el curso de apoyo docente y el uso de material interactivo para aprender a identificar las fuerzas intermoleculares. Se explica que los compuestos se forman por átomos de dos o más elementos y se clasifican en iónicos, covalentes y metálicos. Los compuestos iónicos se caracterizan por la transferencia de electrones y son buenos conductores en disolución acuosa y en estado fundido. Los compuestos metálicos tienen electrones deslocalizados y son buenos conductores de calor y electricidad. Los compuestos covalentes no conducen la corriente eléctrica y presentan dos tipos de fuerzas de atracción: las fuerzas intramoleculares, que mantienen unidos a los átomos dentro de las moléculas, y las fuerzas intermoleculares, que actúan entre moléculas y son más débiles que las intramoleculares.
🌟 Comprensión de la polaridad molecular
El segundo párrafo profundiza en la polaridad molecular, explicando que las moléculas polares tienen una distribución de carga asimétrica debido a la diferencia en electronegatividad de los átomos que las componen. Se analizan las moléculas de metano, amoniaco, agua y hexafluoruro de azufre para determinar si son polares o no, teniendo en cuenta la polaridad de los enlaces y la estructura molecular. Se introducen los mapas de potencial electrostático para comprender la reactividad de las moléculas y se explican las interacciones entre iones y dipolos, así como entre iones y moléculas no polares, donde se induce un dipolo.
💧 Interacciones Dipolo-Dipolo e Interacciones de Puerto de Hidrógeno
Este párrafo se centra en las interacciones dipolo-dipolo, donde las moléculas polares se orientan para maximizar las interacciones atractivas. Se ejemplifica con la molécula de acetona y se relaciona la intensidad de estas interacciones con las propiedades microscópicas de las sustancias. También se discuten los puentes de hidrógeno, una interacción específica de dipolo-polvo, que ocurre entre moléculas que contienen enlaces H-N, H-O, H-F. Se explica el mecanismo de formación de estos puentes y cómo la estabilidad de las moléculas que pueden formarlos es alta, con ejemplos de cómo se forman en la molécula de agua.
🌀 Fuerzas de dispersión de London y Polarizabilidad
El cuarto párrafo aborda las fuerzas de dispersión de London, que son interacciones entre moléculas polares e impulsoras y entre moléculas no polares. Se describe cómo un dipolo polar puede inducir un dipolo en una molécula no polar y cómo las moléculas no polares pueden generar un dipolo instantáneo. Se discute la polarizabilidad, que es la capacidad de un sistema químico para inducir un dipolo y está relacionada con el número de electrones del sistema. Finalmente, se presenta un mapa conceptual y un árbol de decisión para ayudar a determinar las interacciones entre moléculas, y se anima a la práctica y ejercicio para reforzar los conceptos aprendidos.
Mindmap
Keywords
💡Compuestos
💡Compuestos iónicos
💡Compuestos metálicos
💡Compuestos covalentes
💡Fuerzas intra moleculares
💡Fuerzas inter moleculares
💡Fuerzas de van der Waals
💡Puentes de hidrógeno
💡Momento dipolar
💡Polaridad molecular
Highlights
Se presenta un curso de apoyo docente con material interactivo para aprender a identificar las fuerzas intermoleculares.
Se explica que los compuestos son sustancias formadas por átomos de dos o más elementos distintos en proporciones fijas y definidas.
Los compuestos iónicos se forman por átomos de elementos con diferencias de electronegatividad y son buenos conductores de la corriente eléctrica en disolución acuosa y fundidos.
Los compuestos metálicos son caracterizados por la deslocalización de sus electrones y son buenos conductores térmicos y eléctricos.
Los compuestos covalentes se forman entre átomos de electronegatividad similar y no conducen la corriente eléctrica.
Se describen las fuerzas intra moleculares y las fuerzas intermoleculares, incluyendo las fuerzas de atracción electroestáticas entre moléculas.
Se enfatiza la importancia de las fuerzas intermoleculares en las propiedades microscópicas de la materia como el estado de agregación, puntos de fusión y ebullición, solubilidad, tensión superficial y densidad.
Se explica que las fuerzas intermoleculares son más débiles que las fuerzas entre átomos dentro de una molécula.
Se menciona que las fuerzas intermoleculares son de tipo electroestático y se repiten o se atraen según las cargas.
Se presentan cuatro tipos generales de fuerzas intermoleculares: iones, dipolo-dipolo, puente de hidrógeno y dispersión de London.
Se discute la importancia de la polaridad en las moléculas y cómo se relaciona con la formación de dipolos.
Se analiza la polaridad de moléculas como metano, amoníaco, agua y hexafluoruro de azufre a través de sus estructuras de Lewis.
Se introduce el concepto de mapas de potencial electroestático y su utilidad para comprender la reactividad de moléculas.
Se describen las interacciones entre un ion y un dipolo y cómo estas interacciones son siempre atractivas.
Se explica la formación de dipolos inducidos en interacciones entre iones y moléculas no polares.
Se discute la formación de puentes de hidrógeno como un tipo particular de interacción dipolo-dipolo.
Se describe la polarizabilidad y su relación directa con el número de electrones en un sistema químico.
Se presenta un árbol de decisión para determinar la interacción entre moléculas basado en la identificación de especies químicas.
Se invita a los estudiantes a practicar con ejercicios para mejorar la comprensión de las interacciones moleculares.
Transcripts
hola mi nombre es miguel y en este curso
de apoyo docente con material
interactivo cadmio aprenderemos a
identificar las fuerzas intermón
oculares acompáñame
este mapa conceptual ya lo conoces del
vídeo clasificación de la materia cambia
algunas imágenes que ejemplifican
algunos sistemas pero la información es
la misma si aún tienes duda de cómo
clasificar la materia puedes ir al vídeo
y repasar la esta elección retoma la
definición de compuestos que son
sustancias formadas por átomos de dos
más elementos distintos en proporciones
fijas y definidas
ahora bien los compuestos se pueden
clasificar como iónicos covalentes y
metálicos los compuestos iónicos se
forman por átomos de elementos que
presentan diferencias de la negatividad
e importantes enlaces en los que los
electrones se transfieren y son
multidireccionales los compuestos
iónicos son buenos conductores de la
corriente eléctrica en disolución acuosa
y fundidos por otro lado los compuestos
metálicos son aquellos que forman los
elementos metálicos y se caracterizan
por la deslocalización de sus electrones
macroscópicamente son muy buenos
conductores térmicos y eléctricos
finalmente los compuestos covalentes se
forman entre átomos de electrón
negatividades similares y se
caracterizan por la compartición de los
electrones para formar enlaces en
términos generales estos compuestos no
conducen la corriente eléctrica los
compuestos covalentes presentan dos
tipos de fuerzas de atracción por un
lado las fuerzas intra moleculares que
mantienen unidos a los átomos y por otro
las fuerzas internas
y que dan cuenta de las fuerzas de
atracción electroestáticas que hay entre
las moléculas es decir del conjunto de
moléculas que puede haber en el sistema
estas fuerzas son generalmente más
débiles que las otras moleculares
las fuerzas intra moleculares se
refieren al enlace químico recuerda que
entra quiere decir dentro de al interior
de por lo que las fuerzas intra
moleculares son las fuerzas que actúan
al interior de las moléculas la molécula
de amoniaco tiene tres enlaces
covalentes mientras que la molécula de
agua tiene dos los compuestos iónicos se
mantienen unidos por la interacción
electroestática en sus en tres sesiones
por otro lado las fuerzas intermón
angulares son aquellas que actúan entre
moléculas y las mantienen cuestionadas
en la imagen puedes ver la diferencia
entre estos dos tipos de fuerzas en este
vídeo nos centraremos en las fuerzas
intermón oculares las fuerzas intermón
oculares son los principales
responsables de las propiedades
microscópicas de la materia como el
estado de agregación los puntos de
fusión y ebullición la solubilidad la
tensión superficial y la densidad entre
otros
en general las fuerzas e intermón
oculares son más débiles que las de
otras moléculas es por este motivo se
necesita menos energía para evaporar un
líquido o fundir un sólido que para
romper los enlaces entre los átomos de
una molécula
por ejemplo se requieren 41 kilos para
evaporar un molde agua es decir para que
un molde agua pase del estado líquido al
gaseoso pero se requieren 930 kilos de
energía para romper los dos enlaces o h
de un molde agua ojo muy importante que
sepas que cuando se vencen las fuerzas
termo leku lares las moléculas
permanecen intactas
es importante reconocer que las fuerzas
intermón oculares son de tipo
electroestático recuerda que cuando dos
cargas del mismo signo interactúan se
repelen mientras que cuando lo hacen dos
cargas del signo opuesto se atraen para
poder explicar y predecir las
propiedades microscópicas de las
sustancias es importante reconocer y
distinguir los diferentes tipos de
fuerzas inter moleculares
aquí tienes un mapa que nos ayudará en
la identificación y clasificación de las
fuerzas intermón oculares de forma
general hay cuatro tipos de fuerzas
inter moleculares
las fuerzas que involucran iones y son
importantes sobre todo en disolución
acuosa las fuerzas dipolo dipolo las
interacciones por puente de hidrógeno y
las de dispersión del onda las últimas
tres se conocen también como fuerzas de
van der vaart y describe la interacción
entre moléculas neutras ahora bien esta
clasificación puede cambiar de acuerdo
con el texto que revises quizás puedas
ver que la interacción entre unión y una
molécula neutra se incluya en el rubro
de fuerzas de dispersión o que los
puentes de hidrógeno no se separen del
comportamiento dipolo de polvo yo te
propongo esta pero en realidad es sólo
una guía que seguiremos aquí
en el mapa anterior aparece varias veces
el término dipolo pero que es un dipolo
para comprender a cabalidad de esto
analicemos primero el comportamiento de
las moléculas de atómicas una molécula
polar o con movimiento dipolar distinto
de cero es aquella en la que la
distribución de densidad de carga es
asimétrica debido a que está formada por
átomos de distinta lento negatividad
para las moléculas y atómicas como
nucleares los átomos que constituyen el
enlace tienen la misma electro
negatividad y por lo tanto la
compartición de los electrones se da de
forma equitativa estas moléculas son un
ejemplo de moléculas no polares por otro
lado al analizar moléculas de atómicas
éter o nucleares por la naturaleza de
los átomos involucrados en el enlace se
establece un momento dipolar en una
parte de la molécula hay mayor densidad
de carga lo que quiere decir que los
electrones se encuentran preferentemente
en las proximidades del átomo más
electro negativo el momento dipolar de
una molécula se puede indicar empleando
cargas parciales o vectores de polaridad
ahora bien para las moléculas políticas
la polaridad del enlace puede no ser
criterio suficiente para determinar la
polaridad o no de una molécula
además de la polaridad del enlace se
deben revisar la gente molecular y la
presencia de pares de electrones libres
si analizamos las moléculas de metano
amoníaco agua y hexafluoruro de azufre y
construimos sus estructuras de louis
podremos determinar si se trata de
moléculas polares o no para el caso del
metano el carbono es ligeramente más
electro negativo que el hidrógeno por lo
que tendrá mayor capacidad para atraer
hacia sí los electrones de levas dado
que todos los enlaces son carbono
hidrógeno los vectores de polaridad se
cancela y la molécula es no polar para
la molécula de amoniaco la situación
cambia la suma de los vectores de
polaridad es distinta de 0 es decir que
no se pueden anular
a esto se suma la presencia del par
libre de electrones situados en el átomo
de nitrógeno en ese átomo se concentra
una mayor densidad de carga comparado
con los átomos de hidrógeno en
conclusión la molécula es polar lo mismo
sucede para la molécula del agua aquí
representada su polaridad con cargas
parciales finalmente y con todo lo que
hemos discutido el hexafluoruro de
azufre es o no polar
esta imagen es planetaria alguna vez ha
sido un planetario pues igual aquí
recuesta te y disfruta es sólo para que
conozcas más computacionalmente se puede
construir mapas de potencial
electroestático como se hace se le
acerca una carga a la molécula y de
acuerdo con la respuesta de ésta se va
coloreando poco a poco un mata en rojo
las zonas ricas en densidad electrónica
y en azul las zonas deficientes en
densidad electrónica como ves para una
molécula puede haber varios sitios ricos
y deficientes en densidad electrónica
estos mapas son muy útiles para
comprender la reactividad de moléculas
complejos como esta que aquí se
presentan
ahora que ya sabemos lo que es una
molécula con un momento dipolar podemos
representar las como se muestra a
continuación como puedes ver en el
esquema hay una distribución asimétrica
de la carga en el default
por otro lado igualmente se pueden
representar las moléculas no polares oa
polares como esferas o círculos en los
que la distribución de carga es
homogénea esto nos servirá para
representar de una forma más sencilla
las interacciones de iu polos y no
dipolos estudiamos las interacciones
entre un camión y un dipolo lo más
importante que debe saber es que el
dipolo se orienta de tal modo que la
interacción sea siempre atractiva lo
mismo ocurre cuando se estudia la
interacción de un animal con un dipolo
la orientación del dipolo en el esquema
cambia ya lo viste las interacciones
entre jon dipolo son comunes en
disolución a cosas por ejemplo en la
hidratación de cationes metálicos
como puedes ver en la imagen la molécula
de agua se orienta de tal manera que la
interacción sea atractiva y por lo tanto
estabilizante
veamos ahora el caso de la interacción
entre unión y una molécula sin momento
dipolar empecemos por estudiar el caso
de un cateo al aproximarse el catión a
la molécula no polar el cateo no va a
inducir un momento dipolar en la
molécula no polar como resultado de esta
interacción se generará un dipolo
inducido a este tipo de interacciones se
les llama jon dipolo inducido como
puedes ver en el segundo ejemplo el de
la interacción de una unión con una
molécula no polar nuevamente se induce
un dipolo que tiende a estabilizar el
sistema por atracción electrostática
nuevamente se trata de una interacción
your dipolo inducido
pasemos al primer tipo de fuerza interno
leku lar de aguantar vals las
interacciones entre dipolos dichas
dipolo dipolo en este tipo de
interacciones las moléculas con momento
dipolar se orientan de tal modo que las
interacciones sean siempre atractivas y
estabilizantes fíjate en la imagen como
los dipolos están orientados para que su
interacción sea atractiva de esta forma
las moléculas interaccionan
favorablemente y se mantienen
cuestionadas se puede ejemplificar con
dos moléculas de acetona que se orientan
para que sus cargas parciales resulten
en interacciones de atracción este tipo
de interacción no se limita a un mismo
tipo de molécula en la imagen puedes
observar la interacción entre dos
moléculas polares
mientras más grande sea el momento
dipolar de la molécula más fuerte será
la interacción inter molecular porque el
carácter electroestático será más grande
es interesante relacionar las fuerzas
intermón oculares con las propiedades
microscópicas de las sustancias esa
elección la puedes también ver en los
vídeos de cable
y los puentes de hidrógeno son un tipo
particular de interacción dipolo de
polvo en este tipo de interacciones solo
participan cuatro otros el hidrógeno por
supuesto y luego nitrógeno oxígeno y
flúor que son átomos muy pequeños y muy
electro negativos lo que quiere decir
que tienen una gran capacidad
polarizante te estarás preguntando cómo
se forman este tipo de interacciones
pues bien se requiere que las moléculas
contengan enlaces nh o h
efe h vamos vamos a revisar el mecanismo
de la formación de puentes de hidrógeno
con dos moléculas de agua debido a la
electro negatividad del átomo de oxígeno
el enlace oxígeno hidrógeno se encuentra
muy polarizado así en la vecindad con
otra molécula de agua el átomo de
hidrógeno puede interaccionar fácilmente
con uno de los pares de electrones
libres del átomo de oxígeno
las moléculas en las que los puentes de
hidrógeno pueden formarse son
especialmente estables y se trata de
sistemas muy altamente cuestionados una
molécula de agua puede formar hasta
cuatro puentes de hidrógeno estudia
estas interacciones desde el punto de
vista de los esquemas de los de polvos
puedes analizar la orientación de los di
por los seguro que sí
las fuerzas de dispersión de london
abarcan las interacciones entre
moléculas polares y no polares y entre
moléculas no polares en el primer caso
la molécula polar induce un momento
dipolar en la molécula no polar esto
quiere decir que un dipolo es capaz de
generar otro muy débil en una molécula
no polar a esta interacción se le conoce
como dipolo dipolo inducido el segundo
caso trata sobre moléculas no polares en
esta situación una molécula de forma
instantánea puede generar un dipolo muy
débil suficiente para inducir en
moléculas circundantes un dipolo a esta
interacción se le conoce como dipolo
instantáneo de polo inducido estas
fuerzas inter moleculares son más
débiles y deben llevarse a cabo a mayor
proximidad
cómo se explican las interacciones entre
moléculas sin un momento dipolar bueno
la generación de un dipolo instantáneo
es un fenómeno probabilístico debido al
movimiento de los electrones en los
sistemas químicos los electrones no
están fijos ni son puntitos como los
representamos se encuentran moviéndose
permanentemente y en algunos casos a
velocidades cercanas a las de la luz
en ese sentido fritz london estableció
que el movimiento de los electrones en
un átomo o molécula puede crear un
momento dipolar instantánea suficiente
para producir la atracción por atracción
london se refiere a tracción es de tipo
inter molecular finalmente esta
discusión no estaría completa sin hablar
de polaris habilidad la polarizada lidad
refiere a que tan fácilmente se puede
deformar la nueva electrónica de un
sistema químico para inducir un dipolo
en una molécula no probar la polar y
xavi lidad tiene una relación directa
con el número de electrones mientras más
electrones hay en un sistema más
fácilmente se pueden generar dipolos
instantáneos yo siempre lo pienso así
que es más fácil de formar una pelota de
playa o una pelota de tenis pues con los
sistemas químicos higuain
y listo aquí el mapa conceptual con
algunos esquemas que te pueden ayudar a
comprender mejor las interacciones
recuerda que sintetizar la información
te será siempre muy útil
hay un tema del que apenas se ha hablado
y este es la relación que existe entre
la intensidad de las interacciones con
respecto a la distancia a la que deben
ocurrir me parece que es muy intuitivo
mientras mayor sea la intensidad de la
interacción la mayor distancia pueden
ocurrir para que se lleve a cabo una
interacción atractiva electrostática
entre moléculas no polares la distancia
debe ser extremadamente corta
finalmente te muestro la metodología que
puedes emplear para determinar la
interacción entre moléculas este árbol
de decisión resumen de una forma visual
las ideas principales del vídeo si
identificas correctamente a las especies
químicas involucradas en un sistema y
sigues este mapa estoy seguro de que no
te equivocarás yo lo he utilizado
recientemente y hasta el momento me va
muy bien
y listo hasta aquí por hoy recuerda que
la práctica hace al maestro y que es
necesario ejercitarse puedes pausar el
vídeo y copiar los ejercicios en tu
cuaderno
aquí te dejo el último ejercicio ponte
las pilas intenta estos ejercicios y
luego escribe tus respuestas en el chat
del canal hasta la próxima
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