Química Inorganica

Fuerzas Intermoleculares

¿Qué son?

Las fuerzas intermoleculares son todas aquellas interacciones que tienen como función principal el poder mantener unidas a las moléculas, son un tipo de fuerza electrostática que le brinda una serie de propiedades a los líquidos y a los sólidos. Pueden ser enlaces iónicos o covalentes esencialmente. Este tipo de fuerza es la que se encarga de mantener unidas a todas las moléculas y además, son las que se encargan de proporcionar una serie de características con respecto a parte química de las sustancias. Este tipo de fuerza es importante principalmente en los gases pues son las responsables de cómo estos pueden llegar a comportarse. También tienen un papel fundamental en los estados de agregación de la materia, con esto nos referimos a los estados líquidos, sólidos o gaseosos. Estos enlaces participan activamente en una serie de procesos en las especies vivas y en los sistemas biológicos como por ejemplo en la catálisis enzimática.



Características


  • No tienen la misma fuerza que las intramoleculares.
  • Tiene la capacidad de poder ejercer una atracción entre las moléculas que forman parte de una sustancia determinada.
  • Su intensidad tiende a reducirse de manera drástica cuando la distancia que existe entre las moléculas aumenta.
  • Este tipo de fuerza no tiene ningún tipo de ventaja en los gases.
  • Se puede ver reflejada en las diferentes propiedades que tienen los líquidos como por ejemplo en el punto de fusión y en el de ebullición.
  • Tienen un orden de magnitud el cual es relativo y se basa en el enlace de hidrógeno, el dipolo-dipolo y la dispersión de London.
  • Se presenta ante la presencia o la ausencia de los electrones.

Tipos

Fuerza de Van der Waals

En este caso se produce estabilización de las moléculas formando un enlace químico no covalente en el cual dos tipos de fuerzas participan, una es la de dispersión o atracción y las otras, de repulsión. La fuerza de dispersión es electrostática porque los átomos tienen la capacidad de formar dipolos pequeños que, cuando los electrones giran alrededor del núcleo, el dipolo provoca que los átomos se polarizan creando pequeñas fuerzas de atracción entre los dipolos. La repulsión electrostática se da en las capas electrónicas de los átomos que se ubican contiguos y el resultado es una distancia mínima entre los dos núcleos. Por último, el enlace de Van der Waals tiene tres tipos o clases de enlace, los de orientación, los de inducción y los de dispersión.

  • Dipolo inducido o Fuerzas de London: El dipolo inducido se produce cuando todas las moléculas, ya sean polares o apolares, se atraen de forma no gravitatoria. Los electrones están distribuidos simétricamente y el dipolo eléctrico no está formado. Los dipolos temporales se forman por inducción debido a que la molécula aunque sea apolar, tiene muchos electrones, que se mueven rápido. De esta manera puede suceder que una molécula tenga más de un lado, por lo tanto se polarizará momentáneamente y así puede generar la polarización de alguna molécula cercana a través de una inducción eléctrica, que crea una atracción de ambos, incluso si es débil.

  • Dipolo permanente (dipolo-dipolo): es la fuerza intermolecular intermedia que se observa entre las moléculas de los compuestos polares. En este caso, la interacción del hidrógeno con el oxígeno, el flúor y el nitrógeno no se produce. En el dipolo-dipolo, los electrones se distribuyen asimétricamente de modo que los elementos más electronegativos terminan atrayendo a los electrones. En esta forma de unión, las moléculas consideradas polares interactúan para que los polos opuestos se conserven.

  • Puente Hidrógeno: estos pueden observarse en moléculas donde el hidrógeno está enlazado con elementos electronegativos y de bajo volumen atómico, como el flúor, el nitrógeno y el oxígeno. Son muy fuertes, ya que la electronegatividad es bastante diferente entre los elementos. Por ejemplo, los enlaces de hidrógeno en el agua (ocurre esto en todos los líquidos) generan una alta tensión superficial, y las moléculas insertadas dentro del agua atraen y son atraídas; así las fuerzas eventualmente se equilibran entre ellas. Pero, las moléculas situadas en la superficie del líquido son atraídas sólo por moléculas situadas debajo o al lado de ellas, de forma que terminan atrayéndose fuertemente, y creando una película en la capa superficial del agua.


Fuerza Ión-Dipolo

Este tipo de fuerza intermolecular se presenta cuando los iones existentes en una determinada sustancia interactúan con los dipolos que hay en una molécula covalente polar. El átomo que presenta una mayor electronegatividad tiene la capacidad de atraer electrones y de esta manera produce un dipolo negativo alrededor de él, mientras que se forma al mismo tiempo un dipolo positivo en el lugar donde hay menos electronegatividad. En el ion-dipolo, el catión tiene un tipo de atracción electrostática y es atraído por el dipolo negativo, el anión por su parte se atrae gracias a la fuerza electrostática hacia el dipolo que se encuentra positivo.

Fuerzas ión Dipolo-Inducido

Ocurren entre un ión y una molécula apolar. Esto se debe a que la proximidad del ión provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar que se convierte (de modo transitorio) en una molécula polarizada. En este momento se produce una atracción entre el ión y la molécula polarizada. Esto, por ejemplo, sucede en la interacción entre el ión Fe++ de la hemoglobina y la molécula de O2 , que es apolar, permitiendo la unión reversible del O2 a la hemoglobina y el transporte de O2 desde los pulmones hacia los tejidos.

Interacciones Hidrofóbicas

Pasa en un medio acuoso, las moléculas hidrofóbicas tienden a asociarse para evitar interaccionar con el agua. Las moléculas hidrofóbicas se asocian para minimizar el número de moléculas de agua que puedan estar en contacto con las mismas. Este fenómeno se denomina efecto hidrofóbico y es el responsable de que determinados lípidos formen agregados supramoleculares, y se establecen entre los fosfolípidos que forman las membranas celulares (forman bicapas).

Diferencia entre intramolecular e intermolecular

Las fuerzas intramoleculares son aquellas que unen a los átomos dentro de una molécula y son fuerzas que para ser ejecutadas, necesitan de la presencia de un cambio químico para luego determinar las propiedades químicas que se encuentran en una determinada sustancia. Por su parte, las fuerzas intermoleculares actúan sobre las moléculas haciendo que estos se repelen o se atraigan, se encargan entonces de determinar las diferentes propiedades físicas de los elementos.