fuerzas intermoleculares
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Introducción a la Química
Primer año
ENLACE QUÍMICO
-2015-
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Es el producto de la atracción electrostática neta que se da entre las partículas de carga
opuesta de los átomos enlazados.
Enlace Químico
Belizan- Orioli
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La menor energía se logra : Por transferencia completa de 1 o más e- de
un átomo a otro. O pueden compartirse pares electrónicos.
Belizan-Orioli
Estabilidad energética
La estabilidad máxima se produce cuando un átomo es ISOELECTRÓNICO con un Gas Noble.
4Belizan- Orioli
Líneas de investigación:
• El estudio de las propiedades características de las sustancias.
• El desarrollo teórico basado en la estructura atómica y molecular de las sustancias.
5Belizan-Orioli
Estudio de las propiedades Sales disueltas en
agua son Conductoras de la Electricidad.
Berzelius (1779-1848)
6Belizan-Orioli
Las experiencias demostraron…El compuesto resultante es electrónicamente
neutro.
Conductor en disolución o fundido.
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DIFERENCIA TIPO DE ENLACE
Menor igual a 0,4 Covalente NO POLAR
De 0,5 a 1,7 Covalente POLAR
Mayor a 1,7 IONICO
Belizan-Orioli
ELECTRONEGATIVIDAD
Criterio que se sigue para determinar el tipo de enlace a partir de la diferencia de electronegatividad.
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Decir que un enlace es covalente, iónico o metálico es una forma de manifestar el modelo que se ha utilizado para explicar
las propiedades de un determinado compuesto.
POLARIDAD: LA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD DETERMINA LA POLARIDAD DEL
ENLACE
Diferencia de
electroneg entre los átomos
enlazados.
TipoDe enlace
Carácter covalente
Carácter iónico
Cero Covalente Puro
Polar Covalente Polar
Iónico Iónico
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Modelos son representaciones, basadas en analogías que se construyen
contextualizando cierta porción del mundo con un objetivo específico.
Ideas Propiedades que sabemos similares en el mundo y
en los modelos. Indica su carácter limitado. Establece su finalidad general ( pero no
necesariamente a de explicar y/o predecir).
Belizan-Orioli
La palabra Modelo y su uso en Ciencias. (Unam 2010)
10Belizan-Orioli
Cuál modelo utilizar?
Electronegatividad = 1,0 4,0
IONICO
Es un sólido iónico, conformado por la unión electrostática de los iones. Son duros y quebradizos soluble en agua, siendo en este estado capaz de conducir la electricidad o en estado fundido. De conservarse sólido, son malos conductores.
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Hay compuestos en los que la diferencia de electronegatividad nos diría que son iónicos, sin embargo sus propiedades califican como covalentes; no es conductor de la electricidad.
Belizan-Orioli
Al2S3: ¿iónico o covalente?
¿En que hay que creer?¿En el modelo que explica las razones de ese
comportamiento o en el resultado experimental?
12Belizan-Orioli
OXIDOS: formular y nomenclar El potasio cede su electrón de valencia al
oxigeno y se estabilizan mutuamente. Se conforma tras la unión un oxido básico.
K2O fórmula química - fórmula molecular vs electrónica. Nomenclatura tradicional: oxido de potasio Nomenclatura stock: oxido de potasio (I) Nomenclatura IUPAC: monóxido de dipotasio.
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Los modelos surgen para explicar propiedades como conductividad eléctrica
que es algo medible, una realidad.
Belizan-Orioli
Modelos
Si el modelo predice algo que no se condice con los resultados del experimento es porque el modelo no para ese
caso o realidad NO FUNCIONA.
14Belizan-Orioli
Sólidos: Prop. FísicasConductividad eléctrica
Si Conduce No Conduce
Sólido Fundido odisuelto
Sólido fundido o disuelto
Metálico Iónico Covalente
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La mayoría son insolubles en agua.
De disolverse en agua, no son conductores de la corriente eléctrica.
(NO son electrolitos) Líquidos o fundidos,
no conduce la corriente eléctrica.
Belizan-Orioli
Propiedades covalentes
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Es la unión entre metales a través de los electrones de valencia. La interacción de estos electrones se forma una nube densa carga negativamente como en la imagen.
Belizan-Orioli
Enlace Metálico
Se representan en este modelo de nube electrónica los núcleos con carga positiva (protones) de los átomos de los metales y alrededor de ellos la nube electrónica con carga negativa.
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La estructura interna de un metal consiste en una red cristalina, donde cada punto nodal de la red está ocupado por un ión positivo del metal y los electrones deslocalizados simbolizados como una nube electrónica alrededor de los iones.
Enlace metálico concurso.cnice.mec.es/
cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curs...
Belizan-Orioli
Modelo metálico
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Metal + No metal : IÓNICO No metal + No metal : Covalente
Metal + Metal : metálico
Belizan-Orioli
Modelos: Gralidades
19Belizan-Orioli
Resonancia. La estructura real de algunas moléculas se
explica de forma más correcta al elegir una “mezcla” de todas las formas estructurales posibles se llaman híbridos de resonancia.
La resonancia es una forma de representar la deslocalización de electrones alrededor de todos los átomos que constituyen la molécula.
20Belizan-Orioli
Ejemplos de resonancia
La Resonancia explica que en ciertos casos una única estructura de Lewis no es suficiente para describir dicha molécula sino que la verdadera estructura tiene una distribución electrónica que es un hibrido de todas las posibles estructuras de Lewis de esa molécula.
Solo suponen movimientos de electrones ( no de átomos) desde posiciones adyacentes.
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Un enlace en el que los electrones compartidos proceden de un solo átomo, se denomina enlace covalente dativo o coordinado.
Belizan-Orioli
Coordinado Dativo
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El modelo de Lewis no explica ni predice algunas propiedades como
Belizan-Orioli
Teoría de Repulsión (TREPEV)
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Geometría:
Dos pares
Tres pares
Cinco pares
Cuatro paresSeis pares
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Pasos para predecir la geometría utilizando el RPECV.
Representar la estructura de Lewis de la molécula o ión. NH3.
Belizan-Orioli
Geometría molecular
Geometría electrónica:Tetraédrica
GeometríaMolecular:Piramidal trigonal
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Geometría molecular
26Belizan-Orioli
Moléculas de capas expandidas
Bipiramidal trigonal
Axial: 90°
Ecuatorial: 120°
Octaedrica
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Par e- Enlazados < par e- enlazados/ par libre < par libre- par
libre
Belizan-Orioli
Repulsión
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H2O
Molécula: H2OEnlace: covalente polarGeometría electrónica: tetraédricaGeometría molecular: angular
Mariela Orioli 29
INTERMOLECULARES
Fuerzas
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¿Por qué el punto de ebullición del agua es superior a otros líquidos como el etanol?
¿Por qué la sal de mesa se disuelve en agua y adquiere un comportamiento electrónico?
¿Por qué el hielo (agua sólida) es menos denso que el agua líquida?
Belizan-Orioli
Interrogantes
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ENLACE
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Interacción que mantienen unidas entre sí a moléculas iguales o diferentes en las sustancias. Todas son de naturaleza electrostática.
Belizan-Orioli
Entre moléculas
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Solubilidad Viscosidad Tensión superficial Densidad Capilaridad Punto de fusión Punto de ebullición Comportamiento real de gases…
Belizan-Orioli
Propiedades
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Ión-Ión Catión-electrón Ión-dipolo Dipolo-dipolo Dipolo-dipolo inducido Dipolo inducido – dipolo inducido
Belizan-Orioli
Incluyen
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Ión- ión Catión – electrón
Ión –dipolo Dipolo-dipolo
Dipolo- dipolo inducido Dipolo inducido-dipolo inducido
Belizan-Orioli
Intensidad decreciente
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Ión-Ión
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Polaridad de enlace
Describe la forma en que se comparten los electrones entre los átomos.
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F2
HF
LiF
Belizan-Orioli
Polaridad
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Es importante conocer en las moléculas la polaridad que presentan.
Belizan_Orioli
Polaridad de moléculas
Considerando la molécula Fluoruro de Hidrógeno, la unión que prevalece en sus átomos es covalente polar.¿por qué?
La distribución electrónica alrededor de los átomos no es simétrica. El F al ser más electronegativo atrae hacia sí la nube electrónica. Una manera de representar esa FUERZA de atracción es a través de un VECTOR.
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Momento dipolar: U Informa sobre la distribución de la carga en
la molécula. Q. r= D
Belizan-Orioli
Dipolo
U= 0 U= 0
El momento dipolarMolecular es la suma de los momentos dipolares
De enlace.
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IÓN- DIPOLO
Solvatación – hidratación Es una interacción lograda entre los iones por moléculas de agua (polares). Es un claro de ejemplo de fuerza intermolecular donde la interacción existente entre las especies es de naturalezas electrostática : IÓN +/ATOMO ELECTRONEGATIVO IÓN -/ ATOMO ELECTROPOSITIVO
Ejercicio:CH3-CH2OH
Mg(NO3)2
CORRECTA!
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¿CUÁNDO UNA MOLÉCULA ES POLAR?
GE: tetraédricaGM: angularSi sumamos sus vectores encontramos que su MOMENTO DIPOLAR no es cero.Existe alrededor del electronegativoUn dipolo negativo y otro dipolo positivo.Conocida su polaridad podemos discernir las fuerzas intermoleculares presentes.Las moléculas polares siempre tiene Dipolos permanentes y por lo cual es Posible encontrar la interacción dipolo-dipolo.
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DIPOLO-DIPOLO
CH3-CH3 Mm 44 Pe 231 K
CH3-CHO Mm 44 Pe 294k
Esta interacción repercute en los Puntos de ebullición: Más polaridad Más energía entre moléculas Mayor Punto de Ebullición.
Cuando las moléculas son polares se generan dipolos entre sus extremos generando una interacción electrostática entre una molécula y otra.
44Belizan-Orioli
FEURZAS DE DISPERSIÓN LONDON
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Firtz London (1930) observó que gases no polares como el He se licúan.
¿Cómo pudo explicar este comportamiento?
Belizan-Orioli
Dispersión
Presentes en moléculas polares y no polares.
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Las moléculas no polares no forman dipolos. Sin embargo, las características de la nube ( átomos de elevado Z, con una nube electrónica grande y simétrica) son factores que predisponen a la polarizabilidad. Significa que la nube simétrica, sin carga se distorsiona y pueda generar MOMENTANEAMENTE dipolos.
Las moléculas por choques con otras moléculas o con el recipiente que las contiene puede polarizarse.
Belizan-Orioli
¿ Cuándo una molécula se polariza?
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Polarizabilidad
Mientras mayor sea la nube como en el caso del Iodo, más polarizada su nube, mayor posibilidad de generar dipolos momentáneos, lo cual fue identificado por Firtz London para explicar el comportamiento físico de moléculas APOLARES.
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+ polarizable +fuerzas de disp +p Eb.
Las moléculas no polares solo disponen de Fuerzas de London!
Belizan-Orioli
¿ Cómo repercute en P eb?
Mayor nube Más polarizable
Mayor Fuerzas de
London
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Responsable de las propiedades del agua. Ejemplo densidad.
Hielo agua 0,917 g/ml 0°C 1 g/ml Flota Más denso (menos denso)
Belizan-Orioli
PUENTE HIDROGENO dipolo-dipolo (único)
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Requisitos:Átomo de HUnido a átomos muy electronegativos F ,Cl , O.
Belizan-Orioli
Puente Hidrogeno
Presenta la posibilidad de:Puente H•Dipolo-dipolo•Dispersión de London.
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Puente H
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La diferencia entre Fuerzas intramolecular e intermolecular es:
La intensidad de la interacción Las fuerzas intermolecular son responsables
del estado sólido y líquido de las sustancias. Necesitamos reconocer primero la polaridad
de la molécula para conocer las fuerzas intervinientes.
Belizan_Orioli
Cerrando el tema…
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Las moléculas NO POLARES solo disponen de dispersiones de London.
Las moléculas polares además de las dispersiones tienen también dipolo-dipolo.
La presencia de H y de átomos electronegativos como el F ,O ,N estamos en presencia de Puente Hidrógeno.
Belizan-Orioli
Fuerzas intermoleculares
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Que tipo de fuerzas de atracción intermolecular aparecen en cada uno de los siguientes casos:
F-F ……… F-F Na+………O-H | H Mg+2 Cl- HF……..HF
Belizan-Orioli
Ejercicios
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Cual de las siguientes sustancias será la de mayor punto de ebullición?
CH4 CBr4 CCl4
Belizan-Orioli
Ejercicio
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¿ Que fuerzas se encuentran presentes en el agua?
¿Que fuerzas se encuentran presentes en el amoniaco?
¿Qué fuerzas se encuentran entre moléculas de gas propano CH3-CH3?
¿Qué fuerzas se encuentran presentes entre moléculas de Xe?
Pueden averiguar que sucede con el lagarto geco? http://www.almabiologica.com/2013/05/salamanquesas-el-geco-y-las-fuerzas-de.html
Belizan-Orioli
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http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/FlashQ/EnlaceQ/Intermoleculares2/Intermolec3.htm
Representación de las fuerzas intermoleculares.
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Animación
58
Gracias!
Belizan-Orioli