Intermolecular Forces: Like Dissolves Like

Summary

En este vídeo, el señor Hammer explora las fuerzas intermoleculares de atracción y su impacto en la solubilidad. Utiliza agua destilada, etanol y hexano en tubos de ensayo para ilustrar cómo disuelven diferentes sustancias. Muestra que el permanganato de potasio, un compuesto iónico, se disuelve bien en agua polar pero no en hexano no polar. Demuestra también que el etanol, parcialmente polar, disuelve en agua pero no tan bien como el permanganato de potasio. Finalmente, explica que el hexano no se mezcla con el agua ni con el etanol debido a sus fuerzas intermoleculares no polares, y presenta el principio 'como disuelve a como'.

Takeaways

• 💧 El agua es un compuesto covalente con una estructura curva y puede formarse enlaces de hidrógeno.
• 🍶 El etanol también es covalente y tiene una parte polar que puede formar enlaces de hidrógeno.
• 💡 El hexano es una molécula no polar con una cadena recta y sus dipoles cancelan mutuamente.
• 🧲 El permanganato de potasio es un compuesto iónico formado por iones positivos y negativos.
• 🔍 El permanganato de potasio se disuelve bien en agua debido a que ambos son polares y tienen extremos positivos y negativos.
• 🥃 El permanganato de potasio se disuelve en etanol, pero no tan bien como en agua, debido a la presencia de una parte no polar en la molécula de etanol.
• 🚫 El hexano no disuelve el permanganato de potasio porque son compuestos no polares y no tienen extremos positivos y negativos.
• 🤝 El etanol y el agua son miscibles, ya que ambos tienen fuerzas de atracción intermoleculares similares basadas en enlaces de hidrógeno.
• 🚰 El hexano no se disuelve en la mezcla de agua y etanol porque no comparte las mismas fuerzas de atracción intermoleculares.
• 📚 La regla de solubilidad 'like dissolves like' indica que las cosas polares se disolverán en otras polares y las no polares en otras no polares.

Q & A

¿Qué es la fuerza intermolecular de atracción?

La fuerza intermolecular de atracción es la fuerza que se encuentra entre las moléculas de una sustancia, la cual influye en la solubilidad de dicha sustancia en otros líquidos.

¿Cómo afectan las fuerzas intermoleculares la solubilidad de una sustancia?

Las fuerzas intermoleculares afectan la solubilidad de una sustancia porque las moléculas tienden a disolverse en otros líquidos que tienen fuerzas intermoleculares similares.

¿Cuál es la estructura de Lewis de agua?

La estructura de Lewis del agua muestra que es un compuesto covalente con una forma inclinada, lo que le confiere un extremo negativo y otro positivo, además de poder formar enlaces de hidrógeno.

¿Por qué disuelve bien el permanganato de potasio en el agua?

El permanganato de potasio disuelve bien en agua porque ambos, el agua y el permanganato de potasio, tienen extremos positivos y negativos y pueden interactuar entre sí.

¿Qué sucede cuando se disuelve el permanganato de potasio en etanol?

El permanganato de potasio disuelve en etanol, pero no tan bien como en agua, debido a que la parte del etanol que puede formar enlaces de hidrógeno es más limitada y tiene una porción no polar.

¿Por qué el permanganato de potasio no disuelve en hexano?

El permanganato de potasio no disuelve en hexano porque el hexano es no polar y no tiene extremos positivos y negativos que puedan interactuar con el permanganato de potasio.

¿Qué es el principio 'like dissolves like' en química?

El principio 'like dissolves like' indica que las sustancias polares tienden a disolverse en otras sustancias polares y las no polares en otras no polares.

¿Por qué el etanol y el agua son miscibles?

El etanol y el agua son miscibles porque ambos pueden formar enlaces de hidrógeno y tienen fuerzas intermoleculares similares.

¿Qué sucede cuando se mezcla el hexano con una mezcla de agua y etanol?

Cuando se mezcla el hexano con una mezcla de agua y etanol, no se disuelve y forma una capa separada sobre la mezcla de agua y etanol, debido a que el hexano es no polar y no tiene la misma atracción intermolecular que el agua y el etanol.

¿Qué sucede cuando se añade hexano a una mezcla de agua y permanganato de potasio?

Cuando se añade hexano a una mezcla de agua y permanganato de potasio, el hexano no interactúa con el permanganato de potasio y se separa formando una capa superior, demostrando que no son miscibles.

Outlines

00:00

🔬 Fuerzas intermoleculares y solubilidad

En este segmento, el Sr. Hammer explica cómo las fuerzas intermoleculares de atracción influyen en la solubilidad de diferentes sustancias. Utiliza agua destilada, etanol y hexano en tubos de ensayo para demostrar cómo disuelven. Muestra las estructuras de Lewis de cada sustancia, destacando que el agua y el etanol son polares y pueden formar enlaces de hidrógeno, mientras que el hexano es no polar y solo tiene fuerzas de atracción de dispersión de London (LDF). El permanganato de potasio, un compuesto iónico, se disuelve bien en agua y etanol, pero no en hexano, debido a que el hexano es no polar y no tiene extremos positivos y negativos que atraer al permanganato de potasio. Además, el Sr. Hammer muestra que el etanol se disuelve bien en agua debido a sus fuerzas intermoleculares similares, mientras que el hexano no se disuelve en la mezcla agua-etanol porque sus fuerzas intermoleculares son diferentes.

05:03

🌊 Hexano y mezclas no miscibles

En este segundo párrafo, el Sr. Hammer explora la inmiscibilidad del hexano con agua y etanol. Al añadir hexano a una mezcla de agua y etanol, observamos cómo el hexano flota en la superficie sin disolverse debido a que sus fuerzas intermoleculares son diferentes. Luego, al agregar hexano a una mezcla de agua y permanganato de potasio, que se disuelve bien en agua, el hexano no interactúa con el permanganato de potasio y se forma una capa separada. Esto demuestra la regla de solubilidad 'como disuelve a como', que indica que las sustancias polares se disuelven en otras polares y las no polares en no polares. El vídeo termina con una breve mención de que se mostrará en otra demostración cómo las sustancias no polares se disuelven en otras no polares.

Keywords

💡Fuerzas intermoleculares

Las fuerzas intermoleculares son las que actúan entre las moléculas de un material y son fundamentales para determinar sus propiedades físicas, como la solubilidad. En el vídeo, se discute cómo estas fuerzas afectan la solubilidad de diferentes sustancias en otros líquidos, como el agua, el etanol y el hexano.

💡Atracción

La atracción entre moléculas es una forma de fuerza intermolecular que puede influir en la solubilidad de una sustancia en un solvente. En el vídeo, se menciona que las fuerzas de atracción entre moléculas polares pueden facilitar la solubilidad, mientras que las no polares no interactúan de la misma manera.

💡Solubilidad

La solubilidad es la capacidad de una sustancia de disolverse en otro material, generalmente en un líquido. En el vídeo, se explora cómo la solubilidad de sales, como el permanganato de potasio, varía dependiendo del solvente (agua, etanol o hexano) debido a las fuerzas intermoleculares.

💡Ácido clorhídrico

El ácido clorhídrico es un compuesto covalente que se menciona en el vídeo como un ejemplo de una molécula polar que puede formar enlaces de hidrógeno. Esto es relevante para la solubilidad ya que las moléculas polares tienden a disolverse bien en otros líquidos polares.

💡Etanol

El etanol, también conocido como alcohol etílico, es un compuesto covalente polar que se usa en el vídeo para demostrar cómo las moléculas polares pueden disolverse en agua, pero no tan bien en hexano, que es no polar.

💡Hexano

El hexano es un hidrocarburo alifático no polar que se menciona en el vídeo como un solvente que no disuelve bien sales iónicas como el permanganato de potasio, debido a la falta de fuerzas intermoleculares polares que podrían interactuar con la molécula no polar del hexano.

💡Permanganato de potasio

El permanganato de potasio es un compuesto iónico que se disuelve bien en agua, pero no en hexano, según se demuestra en el vídeo. Esto ilustra cómo los iones polares tienden a disolverse en solventes polares y no en no polares.

💡Estructura de Lewis

La estructura de Lewis es una representación de los enlaces químicos en una molécula, mostrando los electrones de valencia. En el vídeo, se utilizan las estructuras de Lewis para ilustrar por qué ciertas moléculas son polares y otras no, lo que afecta su solubilidad.

💡Enlaces de hidrógeno

Los enlaces de hidrógeno son una forma de fuerza intermolecular que ocurre entre un átomo de hidrógeno y un átomo electróliticamente negativo, como el oxígeno. En el vídeo, se menciona que el agua y el etanol pueden formar enlaces de hidrógeno, lo que les permite disolverse bien entre sí.

💡Fuerzas de Van der Waals

Las fuerzas de Van der Waals, también conocidas como fuerzas de dispersión, son una familia de fuerzas intermoleculares débiles que ocurren entre moléculas no polares. En el vídeo, se menciona que el hexano, que es no polar, tiene estas fuerzas como su principal tipo de atracción intermolecular.

💡Miscible

Dos sustancias son miscibles si pueden disolverse en cualquier proporción el una en la otra. En el vídeo, se menciona que el etanol y el agua son miscibles debido a que ambos tienen fuerzas intermoleculares polares que se complementan.

Highlights

Intermolecular forces of attraction play a role in solubility.

Distilled water, ethanol, and hexane are used to demonstrate solubility.

Water is a polar molecule capable of hydrogen bonding.

Ethanol is a polar molecule with the ability to hydrogen bond.

Hexane is a non-polar molecule with no net dipole moment.

Potassium permanganate is an ionic compound consisting of positive and negative ions.

Potassium permanganate dissolves well in water due to similar polar nature.

Ethanol dissolves potassium permanganate but not as effectively as water.

Hexane does not dissolve potassium permanganate due to its non-polar nature.

Ethanol and water are miscible due to their similar intermolecular forces.

Hexane is immiscible with water and ethanol due to its lack of polar ends.

The solubility of substances can be predicted by the 'like dissolves like' rule.

Polar substances dissolve in other polar substances.

Nonpolar substances do not dissolve in polar substances.

Nonpolar substances dissolve in nonpolar substances.

The demonstration shows the importance of intermolecular forces in solubility.

The experiment visually demonstrates the principles of solubility.

Transcripts

hey kiddos welcome back it's mr. hammer

again and we're gonna can hear you

talking about intermolecular forces of

attraction now we're gonna talk about

how those intermolecular forces of

attraction play a role in solubility so

I have today some distilled water I have

some ethanol or ethyl alcohol and I have

some hexane I have some test tube set up

with those three liquids in them this

first test tube is water and then I have

some ethanol and hexane and then it just

repeats itself water ethanol and hexane

I also have a anionic salt a salt

potassium permanganate now let me show

you the Lewis structures for for each of

these substances of course water is a

covalent compound it was bent and as

such it has a negative end and a

positive end and they can also hydrogen

bonding of hydrogen bonded to oxygen

here ethanol likewise is covalent we

have carbons bonded to hydrogen's but on

this end we have an oxygen bonded to

hydrogen that makes that molecule polar

we have a negative and the positive end

but it can also hydrogen bond because

once again hydrogen is bonded to oxygen

now hexane on the other hand is well

there are several isomers I just drew a

simple one here this is a straight chain

c6h14 molecule and all of the dipoles

between carbon and hydrogen completely

cancel out so c6h14 is a non-polar

molecule so the only intramolecular

forces of attraction that we'd see in

hexane would be LDF s now potassium

permanganate is ionic and consist of a

potassium positive ion and then

permanganate negative ion and as a solid

at room temperature now how well do you

think potassium permanganate will

dissolve in each of these liquids well

let's find out remember my first test

tube has water in it and we're going to

put a little bit of potassium

permanganate in each of the first three

test tubes to see how the solubility

of the ionic compound does in each of

these liquids so here is my water just

put a few crystals in there

here is my eighth anaal put a few

crystals in there and then my hexane

with a few crystals and you should

notice some differences between the

three you'll see that potassium

permanganate dissolves quite well in

water now that plays a role here water

is a polar molecule like in hydrogen

bond as a positive and negative end

doesn't potassium permanganate also have

a positive and negative end they are so

to speak like each other now what about

ethanol and potassium permanganate

well the potassium permanganate

certainly does dissolve in the ethanol

but not quite as well as it did in the

water and it probably has to do with

this end of the ethanol molecule being

nonpolar but this end can hydrogen bond

so we have some positive and negative

aspects to this molecule as well as some

nonpolar aspects to this molecule so the

potassium permanganate which of course

has a positive and negative end does not

dissolve quite as well in ethanol as it

does in water how about with my hexane

it didn't dissolve it all in fact if you

look closely you can see the crystals of

potassium permanganate just hanging out

there at the bottom of the hexane liquid

and it does not go in solution now the

reason for that is because hexane is

nonpolar it has simply all the FS as its

intermolecular forces of attraction

there are no positive and negative ends

whereas potassium permanganate has

positive negative ends it's nothing like

potassium permanganate and so it does

not dissolve in the hexane how about

this how about my ethanol and my water

will they be soluble in each other well

let's see water remember can hydrogen

bond ethanol can hydrogen bond there

certain to like each other aren't they

they have similar intermolecular forces

of attraction so let's take my ethanol

and pour it into my water and we'll see

how well it dissolves so when I shake

that up we'll see that the ethanol

dissolves quite well in my water it is

miscible when two liquids dissolve in

each other we say they are miscible so

ethanol dissolves completely in my water

or we could say my water dissolves

completely in my ethanol they are

miscible in each other well how about my

hexane my hexane remember has the

intermolecular force of attraction of

LTFS

both water and ethanol had hydrogen

bonding ends there intermolecular force

of attraction they're not like each

other at all so it's gonna happen when I

pour the hexane into the water ethanol

mixture let's find out are you ready

what do you think is gonna happen here

we go do you see the difference there

kiddos do you see that barrier right

there yeah we have the hexane which is

less dense than the water and ethanol

mixture and it's floating on the surface

it will not dissolve in the water

ethanol mixture they are immiscible in

each other so it kind of looks like oil

and water doesn't it

so hexane having lbf does not have the

same intermolecular forces of attraction

as ethanol and water do which are which

have the own intermolecular force of

hydrogen bonds water and ethanol have

positive and negative ends where hexane

doesn't it's nonpolar now I hope you're

all thinking a little bit ahead of me

are you wondering about my hexane over

here with my water potassium

permanganate mixture to potassium

permanganate dissolved quite well in

water potassium permanganate has a

positive and negative end

it did not dissolve it all in my hexane

what's gonna happen when I add this

hexane to the water potassium

permanganate mixture should we add them

here we go can y'all see what do you

think is gonna happen all right here we

go are you surprised at all by that or

is that what you expected

you know the hexane will not interact

with the potassium permanganate no

matter how much I shake it take a look

we end up with the two layers we have

that barrier there between hexane which

is nonpolar and my potassium

permanganate and water mixture and so we

end up with a very cute little

solubility rule in chemistry we like to

call like dissolves like it's only three

words long that means polar things will

dissolve in other polar things or things

that are positive and negative ends

nonpolar things will not dissolve in

polar things and it turns out nonpolar

will dissolve in nonpolar then we'll

show that in another demonstration okay

hope you like that

talk to you soon bye bye