Fuerzas Intermoleculares

CADMIO

30 May 202014:10

Summary

TLDREste curso de apoyo docente, utilizando material interactivo de la facultad de química, explora las fuerzas intermoleculares, esenciales para comprender las propiedades físicas de las sustancias. Se explican conceptos como el momento dipolar, las interacciones ion-dipolo, dipolo-dipolo, y las fuerzas de dispersión de London. Además, se destaca la importancia del puente de hidrógeno y cómo estas fuerzas afectan la polaridad y la solubilidad. El video también proporciona una tabla que clasifica las fuerzas intermoleculares por su intensidad y sugiere recursos para un estudio más profundo.

Takeaways

🔬 Las sustancias con enlaces covalentes no serían siempre gases si solo existieran fuerzas intra moleculares, lo que implica la existencia de fuerzas inter moleculares.
📚 Las fuerzas inter moleculares son débiles en comparación con las fuerzas intra moleculares y afectan propiedades como el punto de fusión, ebullición y solubilidad.
🌐 El momento dipolar (momento polar) es una propiedad de las sustancias moleculares que se da cuando hay una distribución no uniforme de la densidad de electrónica.
🔋 El momento dipolar de un enlace se determina por la diferencia de cargas parciales y la distancia entre los átomos, y se representa con un vector.
🧭 Moléculas con más de un enlace covalente pueden ser polares si la suma vectorial de sus momentos dipolar no es cero, como en el caso del cloroformo.
🌀 Las moléculas con un dipolo permanente, como el cloro metano, pueden orientarse en un campo eléctrico, lo que hace que las interacciones ion-dipolo sean direccionales.
💧 Las interacciones dipolo-dipolo ocurren entre moléculas polares y pueden ser más fuertes que las interacciones ion-dipolo, dependiendo de la distancia.
🌿 La polarización y la interacción dipolo-inducción son fenómenos donde una molécula polar puede inducir un dipolo en una especie neutra, como un átomo de gas noble.
🌌 Las fuerzas de dispersión de London, o dipolo instantáneo de Paul, son las fuerzas más débiles y actúan a distancias muy cortas, aumentando con el número de electrones y el volumen molecular.
⚖️ El puente de hidrógeno es una interacción especial entre moléculas no polares donde un átomo de hidrógeno está enlazado a átomos electro negativos, siendo más fuerte que otras interacciones no polares.

Q & A

¿Qué son las fuerzas intermoleculares y por qué son importantes?
-Las fuerzas intermoleculares son las interacciones débiles que ocurren entre moléculas vecinas y son importantes porque determinan propiedades como el punto de fusión, punto de ebullición, solubilidad y formación de cristales.
¿Cuál es la diferencia entre fuerzas intra y intermoleculares?
-Las fuerzas intra moleculares son las que mantienen unidas las partículas dentro de una molécula, como los enlaces covalentes, mientras que las fuerzas intermoleculares son las que actúan entre moléculas.
¿Qué es el momento dipolar y cómo se determina?
-El momento dipolar es una medida de la polaridad de una molécula, causada por una distribución de densidad electrónica no uniforme. Se determina por la diferencia de cargas parciales multiplicado por la distancia de enlace.
¿Por qué el metano no es una molécula polar a pesar de tener enlaces covalentes polares?
-El metano no es polar porque la suma vectorial de los momentos dipolares de sus enlaces es cero, lo que significa que los momentos dipolares se anulan mutuamente.
¿Cómo se forman las interacciones ion-dipolo y cuáles son sus características?
-Las interacciones ion-dipolo ocurren entre iones y moléculas polares. Son direccionales y se forman debido a la atracción entre la carga positiva de un ión y la parte negativa de un dipolo.
¿Qué son las interacciones dipolo-dipolo y cómo se diferencian de las interacciones ion-dipolo?
-Las interacciones dipolo-dipolo ocurren entre moléculas polares que tienen un momento dipolar permanente. Se diferencian de las interacciones ion-dipolo en que involucran dos moléculas polares en lugar de un ión y una molécula polar.
¿Qué es la polarización inducida y cómo afecta a las interacciones entre moléculas?
-La polarización inducida es el fenómeno por el cual una molécula polar puede inducir un dipolo en una molécula no polar o en una especie neutra. Esto puede aumentar la fuerza de la interacción entre ellas.
¿Cuál es la interacción más fuerte entre las fuerzas intermoleculares mencionadas en el guion?
-La interacción más fuerte entre las fuerzas intermoleculares es la interacción ion-dipolo, seguida por la interacción de puente de hidrógeno, que es un caso especial y puede ser más fuerte que la interacción dipolo-dipolo.
¿Qué son las fuerzas de dispersión de London y en qué se basan?
-Las fuerzas de dispersión de London, también conocidas como interacciones dipolo instantáneos inducidos, son las fuerzas más débiles de las interacciones intermoleculares. Se basan en la existencia de dipolos instantáneos que pueden inducir dipolos en moléculas adyacentes.
¿Cómo se determina si una molécula es polar o no polar?
-Una molécula se determina como polar o no polar analizando la suma vectorial de los momentos dipolares de sus enlaces. Si la suma es diferente de cero, la molécula es polar; si es cero, es no polar.
¿Qué es el puente de hidrógeno y cómo se forma?
-El puente de hidrógeno es una interacción especial de fuerza intermolecular que ocurre cuando un átomo de hidrógeno está enlazado a átomos muy electronegativos como flúor, oxígeno o nitrógeno. Se forma un enlace covalente corto y un enlace más largo y débil entre los átomos.

Outlines

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🔬 Fuerzas intermoleculares y momento dipolar

Este párrafo introduce el tema de las fuerzas intermoleculares y cómo estas fuerzas, más débiles que las fuerzas intra moleculares, son fundamentales para determinar propiedades como el punto de fusión, ebullición y solubilidad. Se explica que la existencia de fuerzas intermoleculares es crucial para que las sustancias no sean gases en cualquier temperatura. Se introduce el concepto de momento dipolar, que es una medida de la polaridad en las sustancias moleculares y se relaciona con la distribución de densidad electrónica en una molécula. Se describe cómo la polaridad de un enlace covalente se mide y cómo la suma vectorial de los momentos dipolar de los enlaces dentro de una molécula determina si la molécula es polar o no. El metano y el cloroformo se utilizan como ejemplos para ilustrar cómo la polaridad puede variar dependiendo de la suma vectorial de los momentos dipolar.

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💧 Interacciones dipolo-dipolos y con iones

Este párrafo profundiza en las interacciones entre moléculas polares, como las interacciones dipolo-dipolo y las interacciones ion-dipolo. Se describe cómo las moléculas polares con un momento dipolar permanente pueden orientarse en un campo eléctrico, lo que lleva a interacciones direccionales. Se explican las configuraciones de cabeza-cola y anti paralela que pueden adoptar estas interacciones. Además, se introduce la hidratación de iones como un ejemplo de interacción ion-dipolo, donde el dipolo de una molécula de agua interactúa con un ion. Se discuten también las interacciones dipolo-induto y la polarización, que son fenómenos que ocurren cuando una molécula polar induce un dipolo en una especie neutra. Se mencionan ejemplos como la solubilidad de compuestos iónicos en disolventes no polares y la interacción entre acetona y xenón.

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🌡 Fuerzas de atracción y repulsión en moléculas

Este párrafo cubre una variedad de fuerzas intermoleculares, incluyendo la interacción de puente de hidrógeno, que es una fuerza de atracción más fuerte que otras fuerzas intermoleculares pero menos fuerte que los enlaces covalentes. Se describe cómo la fortaleza de estos puentes de hidrógeno varía dependiendo de la diferencia de electronegatividad entre los átomos involucrados. Se ejemplifica con la comparación del fluoruro de hidrógeno con otros haluros de hidrógeno, y cómo la presencia de puentes de hidrógeno afecta el punto de ebullición de las moléculas. Además, se mencionan las fuerzas de dispersión de London, que son las fuerzas más débiles y actúan solo a distancias muy cortas, y son importantes en la solubilidad y las propiedades físicas de los gases nobles. Se concluye con una tabla que resume las diferentes fuerzas intermoleculares y su intensidad relativa.

Mindmap

Keywords

💡Fuerzas intermoleculares

Las fuerzas intermoleculares son las que se mantienen entre las moléculas y son fundamentales para entender las propiedades físicas de las sustancias. En el video, se explica que si solo existieran fuerzas intramoleculares, todas las sustancias covalentemente unidas serían gases a cualquier temperatura, lo cual no es el caso. Estas fuerzas son esenciales para entender cómo las moléculas se unen y afectan propiedades como el punto de fusión, ebullición y solubilidad.

💡Momento dipolar

El momento dipolar es una medida de la polaridad en una molécula, causada por una distribución no uniforme de la densidad de electrónica. Se representa con una letra griega 'mu' (μ) y es crucial para entender las interacciones entre moléculas polares. En el guion, se menciona que si la distribución electrónica es uniforme, el momento dipolar sería cero, pero si no lo es, como en el enlace entre átomos de diferente electronegatividad, se genera un momento dipolar.

💡Polaridad molecular

La polaridad molecular se refiere a la propiedad de algunas moléculas de tener una distribución asimétrica de carga eléctrica, lo que les confiere un momento dipolar. En el video, se discute cómo la polaridad molecular influye en las interacciones entre moléculas y cómo las moléculas polares pueden influir en las no polares, como en el caso de la polarización.

💡Interacciones ion-dipolo

Las interacciones ion-dipolo son fuertes y direccionales, ocurren entre un ion y una molécula polar. Se describen en el video como una de las fuerzas intermoleculares más intensas, donde la molécula polar se orienta para maximizar la atracción con el ion.

💡Dipolo-dipolo

Las interacciones dipolo-dipolo ocurren entre moléculas polares con momentos dipolares permanentes. El video explica que estas interacciones pueden ser tanto cabeza-cola como anti paralela y son fundamentales para la formación de cristales y la estructura de los líquidos polares.

💡Inducción dipolar

La inducción dipolar, también conocida como interacción dipolo-induto, se refiere a la capacidad de una molécula polar de inducir un momento dipolar en una molécula no polar o en un átomo. El video menciona que esta interacción es débil y ocurre a distancias muy cortas, como en la solubilidad de compuestos iónicos en disolventes no polares.

💡Fuerzas de dispersión de London

Las fuerzas de dispersión de London, también conocidas como interacciones dipolo-induto instantáneos, son las fuerzas intermoleculares más débiles y actúan a muy corta distancia. Se mencionan en el video como una de las fuerzas fundamentales en moléculas no polares, donde la polarización es temporal y causada por fluctuaciones en la distribución electrónica.

💡Puente de hidrógeno

El puente de hidrógeno es una interacción especial entre moléculas, donde un átomo de hidrógeno enlazado a un átomo electronegativo (como flúor, oxígeno o nitrógeno) actúa como puente entre dos moléculas. En el video, se destaca que es una de las fuerzas intermoleculares más intensas y puede representar una parte significativa de la fortaleza de un enlace covalente.

💡Electronegatividad

La electronegatividad es la medida de la tendencia de un átomo a atraer electrones en un enlace covalente, y es fundamental para entender la polaridad molecular. En el video, se utiliza para explicar cómo la diferencia de electronegatividad entre átomos puede dar lugar a una distribución electrónica no uniforme y, por tanto, a un momento dipolar.

💡Polarización

La polarización es el proceso por el cual una molécula no polar adquiere un momento dipolar inducido en presencia de un campo eléctrico o de una molécula polar. El video describe cómo la polarización depende de la capacidad inherente de una molécula para ser polarizada y del campo polarizante que actúa sobre ella.

Highlights

Las fuerzas intermoleculares son esenciales para entender la condensación de sustancias y sus propiedades físicas.

Las sustancias con enlaces covalentes pueden ser compuestas de unidades moleculares independientes.

Existen fuerzas entre moléculas además de las fuerzas intra moleculares.

Las fuerzas intermoleculares afectan propiedades como punto de fusión, ebullición y solubilidad.

El momento dipolar (μ) es una medida de polaridad en sustancias moleculares.

Un enlace polar tiene una distribución de densidad electrónica no uniforme.

El metano es una molécula no polar debido a la anulación de sus momentos dipolar de enlace.

El tetracloruro de carbono y el cloroformo muestran cómo la sustitución afecta la polaridad.

Las moléculas con dipolo permanente tienden a orientarse en un campo eléctrico.

Las interacciones ion-dipolo son direccionales y dependen de la polaridad de las moléculas.

Las interacciones dipolo-dipolo ocurren entre moléculas con dipolo permanente.

La polarización es la capacidad de una molécula para adquirir una distribución de carga parcial temporal.

Las fuerzas de dispersión de London son las más débiles y actúan a distancias muy cortas.

El puente de hidrógeno es una interacción especial entre moléculas con enlaces O-H, N-H o F-H.

La intensidad del puente de hidrógeno depende de la diferencia de electronegatividad.

Las fuerzas intermoleculares pueden ser combinadas en una sola sustancia.

La identificación de las fuerzas intermoleculares es crucial para entender las propiedades físicas de las sustancias.