Interacciones débiles Garritz, Gasque y Martínez, Química Universitaria, Capítulo 14 (fuerzas intermoleculares)

Son de naturaleza electrostática Dependen de la existencia de dipolos en las moléculas ¿Qué es un dipolo?

Si los átomos enlazados tienen igual electronegatividad, la nube electrónica se distribuye uniformemente: no hay dipolo. Cl

Pero…. existe la probablilidad de que en un instante haya mayor densidad electrónica en un lado de la molécula que en el otro, originando un dipolo instantáneo.

Este dipolo instantáneo en una molécula, puede inducir un dipolo en una molécula vecina Y ahora el dipolo de esta segunda molécula puede inducir un dipolo en una tercera Y así sucesivamente.....

Sustancias formadas por moléculas no polares: los halógenos

¿Qué propiedad física conocemos de los halógenos? HalógenoPeso molecular T. Ebullición °C Flúor Cloro71-34 Bromo16059 Iodo254185

¿Cómo podemos explicar la relación entre el peso molecular y el punto de ebullición? A mayor peso molecular, mayor número de electrones en la nube, y mayor volumen de ésta. La probabilidad de que la carga se distribuya de manera no equitativa, (generando un dipolo instantáneo) aumenta con: –El número de electrones –El volumen que ocupan

Dipolo instantáneo- dipolo inducido Las interacciones más débiles de todas se llaman: Son las que mantienen unidas a las moléculas no polares en un líquido o en un sólido.

Otros ejemplos de sustancias no polares Los hidrocarburos

HidrocarburoMasa molar Punto de ebullición (°C) Punto de fusión (°C) Metano Etano Propano n-butano n-pentano n-hexano n-heptano n-octano n-nonano n-decano

Otro ejemplo de interacción dipolo instantáneo- dipolo inducido Una sustancia sin dipolo (como el yodo) se disuelve en otra sin dipolo (como el CCl 4 o el benceno)

Dipolo- dipolo inducido El segundo tipo de interacciones, un poco más fuertes que las anteriores:

Ejemplos El yodo, sustancia no polar, se disuelve en sustancias polares como la acetona y los alcoholes. El alcohol (polar) es soluble en hexano (no polar). (ej: nuevas gasolinas)

Dipolo - dipolo El tercer tipo de interacciones, más fuerte que las dos anteriores

Efecto de la polaridad en el punto de fusión No polarPolar

Efecto de la polaridad en el punto de fusión No polarPolar

Efecto de la polaridad en el punto de fusión No polar Polar

Efecto de la polaridad en el punto de fusión No polar Polar

“Lo similar disuelve a lo similar.....” Los disolventes polares son solubles unos en otros. Las sustancias polares se disuelven en disolventes polares Pero los solventes no polares sí se disuelven en muchos disolventes polares. –Esto es el principio de la cromatografía en capa fina, o en columna.) Los solventes poco polares Son inmiscibles con el agua Pero entonces, ¿por qué hay que secarlos?

Un caso muy especial de interacción dipolo-dipolo Los puentes de hidrógeno

Puentes de hidrógeno metanol

¿Qué debe haber en las moléculas para que puedan existir los puentes de hidrógeno? Átomos de hidrógeno y átomos muy electronegativos con pares de electrones no compartidos

Efecto de los puentes de hidrógeno en los puntos de ebullición SustanciaPunto de ebullición Fluoruro de hidrógeno20 Amoniaco-33 agua100

Puentes de hidrógeno Cada átomo de flúor en una molécula, posee tres pares de electrones no compartidos, pero en cada molécula hay sólo un átomo de hidrógeno para formar puente.

Puentes de hidrógeno Cada molécula tiene tres átomos de hidrógeno, pero en cada átomo de nitrógeno hay sólo un par electrónico para formar puentes.

Puentes de hidrógeno Cada molécula tiene DOS átomos de hidrógeno y cada átomo de oxígeno tiene DOS pares de electrones no compartidos para formar puentes.

¿Por qué el aceite y el agua no se mezclan? El aceite sí tiene grupos polares

4.- Interacciones ion-dipolo Las sales se disuelven en agua M n+ (g) + xH 2 O  M(H 2 O) 6 n+ ¿  H hidr ?

Puede haber varias capas de hidratación Ojo: Na + (ac) vs K + (ac)

¿De qué depende la magnitud del  H hidr ? De la carga Del radio iónico M n+ (g) + xH 2 O  M(H 2 O) 6 n+

Y de la electronegatividad....

Entalpías de hidratación Acidez de los cationes metálicos Relación con un tema futuro

Para terminar Una comparación

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