EFECTO DE LAS FUERZAS INTERMOLECULARES EN EL PUNTO DE EBULLICION DE LOS COMPUESTOS.

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS

Objetivo

OBJETIVO

EL ALUMNO CONOCER EL EFECTO QUE TIENEN LAS FUERZAS INTERMOLECULARES SOBRE EL PUNTO DE EBULLICIN DE ALGUNOS COMPUESTOS COMNMENTE UTILIZADOS.

MARCO TEORICOFUERZAS INTERMOLECULARES

PARA PODER DESCRIBIR CIERTAS PROPIEDADES DE LA MATERIA, COMO LOS ESTADOS DE AGREGACIN, LA TEMPERATURA DE EBULLICIN Y LA TEMPERATURA DE FUSIN, ES NECESARIO CONSIDERAR LAS FUERZAS QUE MANTIENEN UNIDAS A LAS PARTCULAS QUE CONSTITUYEN CADA UNA DE LAS SUSTANCIAS. A ESTAS FUERZAS LAS DENOMINAMOSINTERACCIONES INTERMOLECULARES.ENTRE DOS PARTCULAS DE LA MISMA SUSTANCIA SE ESTABLECEN FUERZAS DE ATRACCIN Y DE REPULSIN. LA INTERACCIN NETA ENTRE ESTAS PARTCULAS RESULTAR DEL BALANCE ENTRE ESTOS DOS TIPOS DE FUERZAS. ESTA ENERGA DE INTERACCIN ENTRE PARTCULAS ES MUCHO MENOR QUE LA INVOLUCRADA CUANDO SE ROMPE UNA UNIN QUMICA (DENTRO DE LA SUSTANCIA). CUANDO SE VENCEN ESTAS INTERACCIONES INTERMOLECULARES NO SE PRODUCE UN CAMBIO EN LA COMPOSICIN QUMICA DEL SISTEMA, POR LO TANTO,DETERMINAN PROPIEDADES FSICAS DE LAS SUSTANCIAS.

LA MAGNITUD DE ESTAS INTERACCIONES DETERMINAR, POR EJEMPLO, LA TEMPERATURA DE EBULLICIN Y DE FUSIN DE LA SUSTANCIA Y, POR LO TANTO, SU ESTADO DE AGREGACIN. DENTRO DE ESTE TIPO DE INTERACCIONES SE PUEDEN MENCIONAR:

INTERACCIONES DIPOLO-DIPOLO PERMANENTES. INTERACCIONES DIPOLO-DIPOLO MOMENTNEAS.INTERACCIONES PUENTE DE HIDRGENO.INTERACCIONES COMBINADAS ENTRE LAS ANTERIORES Y DE TODAS ELLAS CON IONES.

LA TEMPERATURA DE EBULLICIN DE UNA SUSTANCIA SE DEFINE COMO LA TEMPERATURA A LA QUE DICHA SUSTANCIA CAMBIA DEL ESTADO LQUIDO AL GASEOSO. SI LA PRESIN AMBIENTE ES DE 1 ATMSFERA, SE LA DENOMINA TEMPERATURA DE EBULLICIN NORMAL. CADA SUSTANCIA PURA TIENE UNA TEMPERATURA DE EBULLICIN CARACTERSTICA, Y ESTA SER MAYOR CUANTO MAYOR SEA LA ENERGA DE INTERACCIN ENTRE LAS PARTCULAS DEL LQUIDO.

INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO PERMANENTESLOSENLACES ENTRE DIPOLOS PERMANENTESOCURREN ENTRE MOLCULAS QUE TIENEN UN MOMENTO DIPOLAR INTRNSECO; ESTO HABITUALMENTE SE PUEDE RELACIONAR CON UNA DIFERENCIA DEELECTRONEGATIVIDAD. POR OTRO LADO, LOS TOMOS Y LAS MOLCULAS APOLARES, QUE NO TIENEN UN MOMENTO DIPOLAR PERMANENTE, SONPOLARIZABLES, ESTO ES, PUEDEN FORMAR DIPOLOS ELCTRICOS COMO REACCIN A UNCAMPO ELCTRICOCERCANO.

INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO MOMENTNEASTAMBIN CONOCIDAS COMO FUERZAS DE DISPERSIN, DE LONDON O FUERZAS DIPOLO-TRANSITIVAS, CORRESPONDEN A LAS INTERACCIONES ENTRE MOLCULAS CON ENLACES COVALENTES APOLARES DEBIDO A FENMENOS DE POLARIZACIN TEMPORAL. ESTAS FUERZAS SE EXPLICAN DE LA SIGUIENTE FORMA: COMO LAS MOLCULAS NO TIENEN CARGA ELCTRICA NETA, EN CIERTOS MOMENTOS, SE PUEDE PRODUCIR UNA DISTRIBUCIN EN LA QUE HAY MAYOR DENSIDAD DE ELECTRONES EN UNA REGIN QUE EN OTRA, POR LO QUE APARECE UN DIPOLO MOMENTNEO.CUANDO DOS DE ESTAS MOLCULAS POLARIZADAS Y ORIENTADAS CONVENIENTEMENTE SE ACERCAN LO SUFICIENTE ENTRE AMBAS, PUDE OCURRIR QUE LAS FUERZAS ELCTRICAS ATRACTIVAS SEAN LO BASTANTE INTENSAS COMO PARA CREAR UNIONES INTERMOLECULARES. ESTAS FUERZAS SON MUY DBILES Y SE INCREMENTAN CON EL TAMAO DE LAS MOLCULAS.

[DIPOLO PERMANENTE] H-O-H----Cl-Cl [DIPOLO TRANSITIVO]

INTERACCIONES PUENTE DE HIDROGENO

ELENLACE DE HIDRGENOOCURRE CUANDO UN TOMO DEHIDRGENOES ENLAZADO A UN TOMOFUERTEMENTE ELECTRONEGATIVOCOMO ELNITRGENO, ELOXGENOO ELFLOR.3EL TOMO DE HIDRGENO POSEE UNA CARGA POSITIVA PARCIAL Y PUEDE INTERACTUAR CON OTROS TOMOS ELECTRONEGATIVOS EN OTRA MOLCULA (NUEVAMENTE, CON N, O O F). AS MISMO, SE PRODUCE UN CIERTO SOLAPAMIENTO ENTRE EL H Y EL TOMO CON QUE SE ENLAZA (N, O O F) DADO EL PEQUEO TAMAO DE ESTAS ESPECIES. POR OTRA PARTE, CUANTO MAYOR SEA LA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ENTRE EL H Y EL TOMO INTERACTUANTE, MS FUERTE SER EL ENLACE. FRUTO DE ESTOS PRESUPUESTOS OBTENEMOS UN ORDEN CRECIENTE DE INTENSIDAD DEL ENLACE DE HIDRGENO: EL FORMADO CON EL F SER DE MAYOR INTENSIDAD QUE EL FORMADO CON EL O, Y STE A SU VEZ SER MS INTENSO QUE EL FORMADO CON EL N. ESTOS FENMENOS RESULTAN EN UNA INTERACCIN ESTABILIZANTE QUE MANTIENE AMBAS MOLCULAS UNIDAS. UN EJEMPLO CLARO DEL ENLACE DE HIDRGENO ES ELAGUA:LOS ENLACES DE HIDRGENO SE ENCUENTRAN EN TODA LANATURALEZA. PROVEEN AL AGUA DE SUS PROPIEDADES PARTICULARES, LAS CUALES PERMITEN EL DESARROLLO DE LA VIDA EN LA TIERRA. LOS ENLACES DE HIDRGENO PROVEEN TAMBIN LA FUERZA INTERMOLECULAR QUE MANTIENE UNIDAS AMBAS HEBRAS EN UNA MOLCULA DEADN.ES UN TIPO ESPECIAL DEINTERACCIN DIPOLO-DIPOLOENTRE EL TOMO DE HIDRGENO QUE EST FORMANDO UN ENLACE POLAR, TAL COMO NH, OH, FH, Y UN TOMO ELECTRONEGATIVO COMO O, N F. ESTA INTERACCIN SE REPRESENTA DE LA SIGUIENTE FORMA:AHB AHAA Y B REPRESENTAN O, F; AH ES UNA MOLCULA O PARTE DE UNA MOLCULA Y B ES PARTE DE OTRA. LA LNEA DE PUNTOS REPRESENTA EL ENLACE DE HIDRGENO.LA ENERGA MEDIA DE UN ENLACE DE HIDRGENO ES BASTANTE GRANDE PARA SER UNA INTERACCIN DIPOLO-DIPOLO (MAYOR DE 40KJ/MOL). ESTO HACE QUE EL ENLACE DE HIDRGENO SEA UNA DE GRAN IMPORTANCIA A LA HORA DE LA ADOPCIN DE DETERMINADAS ESTRUCTURAS Y EN LAS PROPIEDADES DE MUCHOS COMPUESTOS.

INTERACCIONES INICASSON INTERACCIONES QUE OCURREN A NIVEL DECATIN-ANIN, ENTRE DISTINTAS MOLCULAS CARGADAS, Y QUE POR LO MISMO TENDERN A FORMAR UNA UNIN ELECTROSTTICA ENTRE LOS EXTREMOS DE CARGAS OPUESTAS DEBIDO A LA ATRACCIN ENTRE ELLAS.UN EJEMPLO CLARO DE ESTO ES LO QUE OCURRE ENTRE LOS EXTREMOS CARBOXILOY AMINODE UNAMINOCIDO, PEPITO, POLIPEPITO O PROTENA CON OTRO.

FUERZAS DE MAXWELL O DE DISPERSINLAS FUERZAS DE MAXWELL SE PRESENTAN EN TODAS LAS SUSTANCIAS MOLECULARES. SON EL RESULTADO DE LA ATRACCIN ENTRE LOS EXTREMOS POSITIVO Y NEGATIVO DE DIPOLOS INDUCIDOS EN MOLCULAS ADYACENTES.INCLUSO LOS TOMOS DE LOSGASES NOBLES, LAS MOLCULAS DE GASES DIATMICOS COMO ELOXGENO, ELNITRGENOY ELCLORO(QUE DEBEN SER NO POLARES) Y LAS MOLCULAS DEHIDROCARBUROSNO POLARES COMO ELCH4,C2H6TIENEN TALESDIPOLOS INSTANTNEOS.LA INTENSIDAD DE LAS FUERZAS DE MAXWELL DEPENDE DE LA FACILIDAD CON QUE SE POLARIZAN LOS ELECTRONES DE UNA MOLCULA, Y ESO DEPENDE DEL NMERO DE ELECTRONES EN LA MOLCULA Y DE LA FUERZA CON QUE LOS SUJETA LA ATRACCIN NUCLEAR. EN GENERAL, CUANTOS MS ELECTRONES HAYA EN UNA MOLCULA MS FCILMENTE PODR POLARIZARSE. AS, LAS MOLCULAS MS GRANDES CON MUCHOS ELECTRONES SON RELATIVAMENTE POLARIZABLES. EN CONTRASTE, LAS MOLCULAS MS PEQUEAS SON MENOS POLARIZABLES PORQUE TIENEN MENOS ELECTRONES. LAS FUERZAS DE MAXWELL VARAN APROXIMADAMENTE ENTRE 0.05 Y 40 Kj/Mol.CUANDO EXAMINAMOS LOS PUNTOS DE EBULLICIN DE VARIOS GRUPOS DE MOLCULAS NO POLARES PRONTO SE HACE EVIDENTE EL EFECTO DEL NMERO DE ELECTRONES. ESTE EFECTO TAMBIN SE CORRELACIONA CON LAMASA MOLAR: CUANTO MS PESADO ES UN TOMO O MOLCULA, MS ELECTRONES TIENE: RESULTA INTERESANTE QUE LA FORMA MOLECULAR TAMBIN DESEMPEA UN PAPEL EN LA FORMACIN DE LAS FUERZAS DE MAXWELL.DOS DE LOSISMEROSDELPENTANOEL PENTANO DE CADENA LINEAL Y EL 2,2-DIMETILPROPANO (AMBOS CON LA FRMULA MOLECULAR C5H12)- DIFIEREN EN SUPUNTO DE EBULLICINEN 27C. LA MOLCULA DE N-PENTANO, POR SU LINEALIDAD, PERMITE UN CONTACTO ESTRECHO CON LAS MOLCULAS ADYACENTES, MIENTRAS QUE LA MOLCULA DE 2,2-DIMETILPROPANO, MS ESFRICA NO PERMITE ESE CONTACTO.

FUERZAS ION-DIPOLO

ESTAS SON INTERACCIONES QUE OCURREN ENTRE ESPECIES CON CARGA. LAS CARGAS SIMILARES SE REPELEN, MIENTRAS QUE LAS OPUESTAS SE ATRAEN.ES LA FUERZA QUE EXISTE ENTRE UN ION Y UNA MOLCULA POLAR NEUTRA QUE POSEE UN MOMENTO DIPOLAR PERMANENTE. LAS MOLCULAS POLARES SON DIPOLOS (TIENEN UN EXTREMO POSITIVO Y UN EXTREMO NEGATIVO). LOS IONES POSITIVOS SON ATRADOS AL EXTREMO NEGATIVO DE UN DIPOLO, EN TANTO QUE LOS IONES NEGATIVOS SON ATRADOS AL EXTREMO POSITIVO, ESTAS TIENEN ENLACES ENTRE S.LA ENERGA DE LA INTERACCIN DEPENDE DE LA CARGA SOBRE EL ION (Q), EL MOMENTO DIPOLAR DEL DIPOLO (), Y DE LA DISTANCIA DEL CENTRO DEL ION AL PUNTO MEDIO DEL DIPOLO (D).LAS FUERZAS ION-DIPOLO SON IMPORTANTES EN LAS SOLUCIONES DE LAS SUSTANCIAS INICAS.

MATERIALES

2 VASOS DE PRECIPITADO DE 200 ml

2 PIPETA GRADUADA DE 10 ml

1 PIZETA

1 PARRILLA ELCTRICA

MASCARILLA O CUBRE BOCA

2 TERMMETROS

1 PERILLA

1 PINZA PARA CRISOL

EQUIPOS

N/AN/A

REACTIVOS

AGUA (H2O)

PROPANOL (C3H8O)

PROCEDIMIENTO

1. EN UN VASO DE PRECIPITADO DE 200ML INTRODUCIR 25ML DE PROPANOL UTILIZANDO LA PIPETA Y LA PERILLA.

2. EN EL OTRO VASO DE PRECIPITADO SE DEPOSITA 25ML DE AGUA CON LA PIPETA.

3. SE COLOCAN AMBOS VASOS DE PRECIPITADO SOBRE LA PARRILLA ELCTRICA Y SE EMPIEZAN A CALENTAR (REALIZAR EN CAMPANA DE EXTRACCIN)

4. CON LA AYUDA DE LOS TERMMETROS SE REGISTRA EL PUNTO DE EBULLICIN DE AMBAS SUSTANCIAS.

5. EL PUNTO DE EBULLICIN SE REGISTRA EN EL MOMENTO EN QUE LA TOTALIDAD DE LA SUSTANCIA BURBUJEA, NO CUANDO EN LAS PAREDES DEL RECIPIENTE SE EMPIEZAN A DESPRENDER BURBUJAS.

6. ANOTAR OBSERVACIONESLO QUE LOGRAMOS OBSERVAR ES QUE EL PROPANOL EBULLIO ALOS 95 GRADOS CENTRIGRADOS MIENTRAS QUE EL AGUA EBULLIO ALOS 98 , PODRIA SER QUE EL FACTOR DEL NIVEL DEL MAR HUBIERA SIDO EL CAUSANTE DE QUE EBULLIERAN A ESTAS TEMPERATURAS,

OBSERVACIONES

KEVIN JOANEN ESTA PRACTICA APLICAMOS CONOCIMIENTOS BASICOS COMO EL PIPETEO, Y OBSERVAMOS EL PUNTO DE EBULLICION DE DOS SUSTANCIAS.

LUIS ENRIQUE

ENRIQUE GABRIEL COMO PUDIMOS OBSERVAR, SE COMPARO DOS SUSTANCIAS Y REAFIRMAMOS NUESTRO CONOCIMIENTO EN LA PRACTICA DE COMO VER LAS FUERZAS INTERMOLECULARES INFLUYEN EN EL PUNTO DE EBULLICION

EVELYNSE LOGRO EL OBJETIVO DE LA PRACTICA Y VIMOS COMO EL AGUA EBULLO A 98 Y EL DEL PROPANOL FUE DE 95.

JORGE ALEJANDRO COMO OBSERVAMOS LAS SUSTANCIAS EBULLICION, Y AQU PODRIAMOS DECIR QUE EL NIVEL DEL MAR PUDO SER FACTOR PARA QUE ESTAS SUSTANCIAS EBULLIERAN A ESTOS GRADOS.

CUESTIONARIO1. CUAL ES EL COMPUESTO QUE PRESENTA MAYOR PUNTO DE EBULLICIN? LA SUSTANCIA QUE PRESENTA MAYOR PUNTO DE EBULLICION FUE EL AGUA CON 98C MIENTRAS QUE EL PROPANOL QUEDO EN 95C 2. DESCRIBA UNA MOLCULA DE PROPANOL UTILIZADO Y UNA DE AGUA USANDO LA ESTRUCTURA DE LEWIS, DESPUS CONTABILICE Y ANOTE LA CANTIDAD FINAL DE CADA ELEMENTO (H, O Y C) EN LAS MOLCULAS DIBUJADAS.

CARBONOS= 3HIDROGENO= 8OXIGENO = 2

HIDROGENOS = 2OXIGENOS= 1

3. POR QU HAY UNA DIFERENCIA EN LOS PUNTOS DE EBULLICIN SI SE TIENE CASI LA MISMA PROPORCIN DE ELEMENTOS? PARA EMPEZAR LA PRACTICA NO SE PUDO REALIZAR YA QUE NO SE CONTABA CON LOS REACTIVOS Y SE PROCEDIO HA HACER LA PRACTICA CON AGUA.SE DICE QUE LA FUERA SER MAYOR CUANTO MAYOR SEA LA ENERGA DE INTERACCIN ENTRE LAS PARTCULAS DEL LQUIDO. EN ESTE CASO TENEMOS AUN HIDROGENO Y UN OXIGENO EN EL AGUA Y AQU ES CUANDO LA ENERGIA SE HACE MAS FUERZA YA QUE EL TOMO DE HIDRGENO POSEE UNA CARGA POSITIVA PARCIAL Y PUEDE INTERACTUAR CON OTROS TOMOS ELECTRONEGATIVOS EN OTRA MOLCULA. POR OTRO LADO LAS FUERZAS DE LONDON SON LAS NICAS FUERZAS INTERMOLECULARES QUE EXPERIMENTAN LAS MOLCULAS DE PROPANOL. ESTAS MOLCULAS SON RELATIVAMENTE PEQUEAS, AS QUE LAS FUERZAS DE LONDON ENTRE ELLAS SON DBILES, DEMASIADO DBILES COMO PARA MANTENERLAS JUNTAS FORMANDO UNA FASE SLIDA O LQUIDA A TEMPERATURA AMBIENTE. PARA TRANSFORMAR EL PROPANOL A FASE LQUIDA, TIENES QUE ENFRIARLO, LO CUAL HACE QUE LAS MOLCULAS SE MUEVAN CON MAYOR LENTITUD; A TEMPERATURAS MUY BAJAS, INCLUSO LAS DBILES INTERACCIONES DE LONDON PUEDEN MANTENER UNIDAS LAS MOLCULAS DE PROPANO. COMPRIMIR EL PROPANOL, POR LO TANTO, LO CONVERTIR EN UN LQUIDO.

4. QU SE PUEDE CONCLUIR OBSERVANDO LOS RESULTADOS Y QUE SE PUEDE ESPERAR DE LAS DEMS PROPIEDADES FSICAS DE ESTOS COMPUESTOS? PUES ESTOS COMPUESTOS POSEEN FUERZAS INTERMOLECULARES DIFERENTES, YA QUE UNO POSEE FUERZAS DE LONDON PERO POR OTRO LADO EL AGUA POSEE PUENTES DE HIDROGENOS, LO QUE HACE QUE LAS FUERZAS INTERMOLECULARAS SEAN AUN MAS GRANDES QUE LAS DEL PROPONAL.5. DESCRIBA Y ANOTE EL EJEMPLO DE ALGN COMPUESTO QUE TENGA FUERZAS INTERMOLECULARES DE VAN DER WALLS.

LAS FUERZAS DE VAN DER WAALS SON FUERZAS DE ESTABILIZACIN MOLECULAR (DAN ESTABILIDAD A LA UNIN ENTRE VARIAS MOLCULAS), TAMBIN CONOCIDAS COMO ATRACCIONES INTERMOLECULARES O DE LARGO ALCANCE Y SON LAS FUERZAS ENTRE MOLCULAS (FUERZAS ENTRE MOLECULA-MOLECULA), Y EXISTEN 3 TIPOS DE FUERZAS DIFERENTES DE VAN DER WAALS QUE PUEDEN DARSE ENTRE MOLCULAS.UNA DE ELLAS ES LA INTERACCION DIPOLO INDUCIDO Y SE DA CUANDO UNA MOLECULA DE AGUAC, PRODUCE UNA PEQUEA POLARIZACIN EN LA MOLCULA NO POLAR DE OXGENO, LA CUAL SE TRANSFORMA EN UN DIPOLO INDUCIDO.

ESTO HACE QUE EL OXGENO Y ELDIOXIDO DE CARBONO, QUE SON NO POLARES PRESENTEN CIERTA SOLUBILIDAD EN SOLVENTES POLARES, COMO EL AGUA.

CONCLUSION

BIBLIOGRAFIA