ING. ROSA M. DÍAZ PÉREZ DOCENTE ESPE

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1 ING. ROSA M. DÍAZ PÉREZ DOCENTE ESPE
Departamento de ciencias exactas química i ING. ROSA M. DÍAZ PÉREZ DOCENTE ESPE

2 LA QUÍMICA Como parte de las ciencias de la naturaleza estudia la MATERIA constitutiva de los cuerpos, su estructura, sus propiedades, los fenómenos que implican cambios en la naturaleza de la materia, y las leyes que rigen dichos fenómenos

3 CLASIFICACIÓN DE LA QUÍMICA
QUÍMICA GENERAL QUÍMICA DESCRIPTIVA QUÍMICA INORGÁNICA QUÍMICA ORGÁNICA QUÍMICA ANALÍTICA CUALITATIVA CUANTITATIVA BIOQUÍMICA FÍSICO-QUÍMICA

4 unidad 1: el estado líquido y soluciones

5 1.EL ESTADO LÍQUIDO 1.1.1. LÍQUIDOS
La teoría cinético molecular de líquidos Fuerzas intermoleculares Propiedades de los líquidos AGUA Generalidades Composición Importancia Formación de la molécula de agua Propiedades químicas Hidratos y sustancias higroscópicas 1.1. LÍQUIDOS Y PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS DEL AGUA

6 En la fotografía podemos observar agua en las tres fases: sólida , líquida y gaseosa, al mismo tiempo Baños de Saint Thomas

7 En la fotografía podemos observar agua en las tres fases: sólida, líquida y gaseosa, al mismo tiempo. El vapor de agua, el agua del manantial y la nieve son tres formas diferentes de la misma sustancia H2O. El agua en cualquiera de sus formas tiene las mismas propiedades químicas, sin embargo sus propiedades físicas son diferentes, porque las propiedades físicas de las sustancias dependen de su estado físico. En la asignatura de química general del curso de nivelación, estudiamos las características y leyes que gobiernan el estado gaseoso, ahora nos enfocaremos en el estudio de las propiedades físicas del estado líquido. Empezaremos comparando las propiedades del estado líquido con los otros estados, para luego enfocarnos en el estudio de los líquidos.

8 La teoría cinético molecular de líquidos
1.1. LÍQUIDOS Y PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS DEL AGUA La teoría cinético molecular de líquidos LÍQUIDOS

9 La teoría cinético molecular de líquidos
1.1. LÍQUIDOS Y PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS DEL AGUA La teoría cinético molecular de líquidos PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS DE GASES, LÍQUIDOS Y SÓLIDOS ENERGÍA CINÉTICA (Energía de movimiento de partículas: átomos moléculas o iones) ENERGÍA DE LAS INTERACCIONES INTERMOLECULARES LÍQUIDOS

10 La teoría cinético molecular de GASES
PARTÍCULAS en movimiento constante y aleatorio Separadas por grandes distancias Mucho espacio vacío Sin interacción apreciable entre ellas (a T y P ordinarias) ENERGÍA CINÉTICA PROMEDIO (Velocidad promedio de las partículas) ENERGÍA PROMEDIO DE ATRACCIÓN ENTRE PARTÍCULAS

11 La teoría cinético molecular de LÍQUIDOS
PARTÍCULAS muy cercanas unas de otras Con poco espacio vacío entre ellas Se mantienen juntas porque caen en el campo de acción de uno o más tipos de fuerzas de atracción Mantienen libertad de movimiento FUERZAS DE ATRACCIÓN ENTRE PARTÍCULAS EN LOS LÍQUIDOS FUERZAS DE ATRACCIÓN ENTRE PARTÍCULAS EN LOS GASES

12 La teoría cinético molecular de SÓLIDOS
FUERZAS DE ATRACCIÓN ENTRE PARTÍCULAS LO SUFICIENTEMENTE FUERTES PARTÍCULAS juntas y ordenadas Con menor espacio vacío entre ellas en relación al estado líquido Ocupan una posición rígida, y presentan escasa libertad de movimiento Ocupan posiciones fijas en un patrón tridimensional muy regular

13 MOLÉCULAS en movimiento constante y aleatorio
SÓLIDO MOLÉCULAS juntas y ordenadas Con menor espacio vacío entre ellas en relación al estado líquido Ocupan una posición rígida, y presentan Escasa libertad de movimiento LÍQUIDO MOLÉCULAS cercanas unas de otras Con poco espacio vacío entre ellas Se mantienen juntas porque caen en el campo de acción de uno o más tipos de fuerzas de atracción Mantienen libertad de movimiento GASEOSO MOLÉCULAS en movimiento constante y aleatorio Separadas por grandes distancias Mucho espacio vacío Sin interacción apreciable entre ellas (a T y P ordinarias) FASES CONDENSADAS

14 PROPIEDADES DE LOS GASES
ENORME ESPACIO VACÍO ENTRE LAS MOLÉCULAS LOS GASES SE COMPRIMEN CON FACILIDAD BAJA DENSIDAD EN CONDICIONES NORMALES LAS FUERZAS DÉBILES QUE OPERAN ENTRE LAS MOLÉCULAS EXPANDIRSE LLENAR EL VOLUMEN DEL RECIPIENTE QUE LOS CONTIENE

15 PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS
MOLÉCULAS MUY JUNTAS POCO ESPACIO VACÍO DIFÍCILES DE COMPRIMIR MUCHO MÁS DENSOS QUE LOS GASES LAS MOLÉCULAS NO ESCAPAN DE LA ACCIÓN DE LAS FUERZAS DE ATRACCIÓN TIENEN VOLUMEN DEFINIDO MOLÉCULAS CON LIBERTAD DE MOVIMIENTO DERRAMARSE FLUIR FÁCILMENTE ADOPTAR LA FORMA DEL RECIPIENTE QUE LOS CONTIENE

16 PROPIEDADES DE LOS SÓLIDOS
LAS MOLÉCULAS POSEEN MENOS ESPACIO VACÍO QUE LOS LÍQUIDOS NO SON COMPRESIBLES MOLÉCULAS JUNTAS Y ORDENADAS OCUPAN UNA POSICIÓN RÍGIDA FORMA Y VOLUMEN BIEN DEFINIDOS

17 PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS DE LOS GASES, LÍQUIDOS Y SÓLIDOS
ESTADO DE LA MATERIA VOLUMEN - FORMA DENSIDAD COMPRESIBILIDAD MOVIMIENTO DE MOLÉCULAS GAS Adopta la forma y el volumen de su contenedor Baja Muy compresible Movimiento muy libre LÍQUIDO Tiene volumen definido y adopta la forma de la porción de su contenedor que ocupa Alta Sólo ligeramente compresible (a altas presiones, 104 atm) Se deslizan entre sí SÓLIDO Tienen volumen y forma definidos Virtualmente incompresible Vibra en a posiciones fijas

18 EL ESTADO FÍSICO DE UNA SUSTANCIA DEPENDE EN GRAN MEDIDA DEL EQUILIBRIO ENTRE LAS ENERGÍAS CINÉTICAS DE LAS PARTÍCULAS Y LAS ENERGÍAS DE ATRACCIÓN ENTRE ELLAS

19 LAS ATRACCIONES ENTRE PARTÍCULAS
ENERGÍA CINÉTICA (Energía de movimiento de partículas: átomos moléculas o iones) TIENDEN A MANTENER EN MOVIMIENTO A LAS PARTÍCULAS Y SEPARADAS UNAS DE OTRAS LAS ATRACCIONES ENTRE PARTÍCULAS (Fuerzas intermoleculares) TIENDEN A MANTENER UNIDAS A LAS PARTÍCULAS LAS ATRACCIONES ENTRE PARTÍCULAS GASES LAS ATRACCIONES ENTRE PARTÍCULAS LÍQUIDOS LAS ATRACCIONES ENTRE PARTÍCULAS SÓLIDOS

20 NaCl: Tf = 801°C Teb = 1413°C N2O: (P=1atm) Tl = -88,5°C Ts = -90,8°C

21 GAS PROPANO LICUADO

22 1.EL ESTADO LÍQUIDO 1.1.1. LÍQUIDOS La teoría cinético molecular de
FUERZAS INTERMOLECULARES Propiedades de los líquidos AGUA Generalidades Composición Importancia Propiedades físicas del agua Formación de la molécula de agua Propiedades químicas Hidratos y Sustancias higroscópicas Clases de agua Contaminación del agua 1.EL ESTADO LÍQUIDO 1.1. LÍQUIDOS Y PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS DEL AGUA

23 LÍQUIDOS (A T ambiente)
SUBSTANCIAS MOLECULARES LÍQUIDOS (A T ambiente) SON SUBSTANCIAS MOLECULARES ÁTOMOS UNIDOS MEDIANTE ENLACES COVALENTES SON AQUELLAS LAS FUERZAS INTRAMOLECULARES QUE ORIGINAN EL ENLACE COVALENTE FORMA MOLECULAR ENERGÍAS DE ENLACE COMPORTAMIENTO QUÍMICO INFLUYEN

24 PROPIEDADES FÍSICAS DE LÍQUIDOS Y SÓLIDOS MOLECULARES
INFLUYEN

25 Fuerzas intermoleculares
LÍQUIDOS Son fuerzas de ATRACCIÓN entre MOLÉCULAS Son de naturaleza electrostática: involucran atracciones entre especies positivas y negativas Se ponen en especial manifiesto en los estados condensados de la materia FUERZAS INTERMOLECULARES

26 FUERZAS INTERMOLECULARES
MANTIENEN UNIDAS A LAS MOLÉCULAS RESPONSABLES DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATERIA SON MÁS DÉBILES QUE LAS FUERZAS INTERATÓMICAS 1-100 kJ/mol FUERZAS INTRAMOLECULARES = FUERZAS INTERATÓMICAS MANTIENEN UNIDOS A LOS ÁTOMOS INFLUYEN EN EL COMPORTAMIENTO QUÍMICO SON MÁS FUERTES QUE LAS FUERZAS INTERMOLECULARES kJ/mol LÍQUIDOS FUERZAS INTERMOLECULARES

27 FUERZAS INTERMOLECULARES
LÍQUIDOS PARA EVAPORAR UNA MOL DE AGUA EN SU PUNTO DE EBULLICIÓN SE NECESITAN 41 KJ DE ENERGÍA PARA ROMPER LOS ENLACES O-H DE UNA MOL DE MOLÉCULAS DE AGUA SE NECESITAN 930 KJ DE ENERGÍA FUERZAS INTERMOLECULARES

28 FUERZAS INTERMOLECULARES
LÍQUIDOS Muchas de las propiedades físicas de los líquidos como los puntos de ebullición, tensión superficial, etc, reflejan en cierta forma, una medida de la magnitud de las fuerzas intermoleculares que actúan entre las moléculas FUERZAS INTERMOLECULARES

29 FUERZAS INTERMOLECULARES
LÍQUIDOS En el punto de ebullición se debe suministrar suficiente energía para vencer las fuerzas de atracción entre las moléculas a fin de que pasen a la fase de vapor. FUERZAS INTERMOLECULARES

30 LÍQUIDOS Si se requiere más energía para separar las moléculas de la sustancia A que para separar las moléculas de la sustancia B, es porque las moléculas de A están unidas por fuerzas intermoleculares más fuertes o más intensas que las de B. Igual sucede con los puntos de fusión de las sustancias, altos puntos de fusión son indicadores de fuerzas intermoleculares intensas. FUERZAS INTERMOLECULARES

31 Fuerzas intermoleculares
LÍQUIDOS Para comprender mejor las propiedades de los estados condensados de la materia: sólido y líquido, debemos estudiar y comprender los diferentes tipos de fuerzas intermoleculares. FUERZAS INTERMOLECULARES

32 Fuerzas intermoleculares
LÍQUIDOS Pueden ser de los siguientes tipos FUERZAS DE VAN DER WAALS Fuerzas dipolo-dipolo Fuerzas dipolo-dipolo inducido Fuerzas de dispersión o de LONDON PUENTE DE HIDRÓGENO Fuerzas ión-dipolo Fuerzas ión-dipolo inducido FUERZAS INTERMOLECULARES

33 Fuerzas dipolo-dipolo (También llamadas fuerzas de Keesom),
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas dipolo-dipolo (También llamadas fuerzas de Keesom), SON FUERZAS DE ATRACCIÓN ENTRE MOLÉCULAS POLARES SON DE ORIGEN ELECTROSTÁTICO FUERZAS DE VAN DER WAALS

34 Fuerzas dipolo-dipolo
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas dipolo-dipolo SON FUERZAS DE ATRACCIÓN ENTRE MOLÉCULAS POLARES El extremo positivo de una molécula polar neutra se atrae con el extremo negativo de otra FUERZAS DE VAN DER WAALS

35 Fuerzas dipolo-dipolo
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas dipolo-dipolo Puede ocurrir entre moléculas iguales o entre moléculas de sustancias diferentes. FUERZAS DE VAN DER WAALS METANOL CLOROFORMO

36 Fuerzas dipolo-dipolo
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas dipolo-dipolo Son menos intensas Son más intensas ION-DIPOLO FUERZAS FUERZAS DIPOLO-DIPOLO Son por lo general más débiles que las fuerzas ión - dipolo FUERZAS DE VAN DER WAALS

37 Fuerzas dipolo-dipolo
FUERZAS INTERMOLECULARES PESOS MOLECULARES, MOMENTOS DIPOLARES Y PUNTOS DE EBULLICIÓN SUSTANCIA PESO MOLECULAR (uma) MOMENTO DIPOLAR (D) PUNTO DE EBULLICIÓN (K) PROPANO 44 0,1 231 ÉTER DIMETÍLICO 46 1,3 248 CLORURO DE METILO 50 1,9 249 ACETALDEHÍDO 2,7 294 ACETONITRILO 41 3,9 355 Para el caso de moléculas de tamaño y masa aproximadamente iguales. La intensidad de las atracciones intermoleculares aumenta cuando la polaridad aumenta. FUERZAS DE VAN DER WAALS

38 dipolo INDUCIDO FUERZAS INTERMOLECULARES Cuando la proximidad de un ion o molécula polar provoca la separación de las cargas positiva y negativa en un átomo o en una molécula no polar, se dice que se ha formado un DIPOLO INDUCIDO ÁTOMO O MOLÉCULA APOLAR MOLÉCULA POLAR O ION FUERZAS DE VAN DER WAALS DIPOLO INDUCIDO

39 dipolo INDUCIDO FUERZAS INTERMOLECULARES FUERZAS DE VAN DER WAALS
a) Distribución esférica de la carga en un átomo de helio b) Distribución distorsionada de la carga en un átomo de helio ocasionada por el acercamiento de un catión c) Distribución distorsionada de la carga en un átomo de helio ocasionada por el acercamiento de un dipolo FUERZAS DE VAN DER WAALS

40 Fuerzas dipolo-dipolo INDUCIDO (también llamadas fuerzas de Debye)
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas dipolo-dipolo INDUCIDO (también llamadas fuerzas de Debye) SON FUERZAS DE ATRACCIÓN ENTRE MOLÉCULAS POLARES Y DIPOLOS INDUCIDOS FUERZAS DE VAN DER WAALS FUERZA DIPOLO-DIPOLO INDUCIDO

41 Fuerzas dipolo-dipolo INDUCIDO
FUERZAS INTERMOLECULARES Gracias a esta interacción, gases apolares como el O2, el N2 o el CO2 se pueden disolver en agua. FUERZAS DE VAN DER WAALS

42 Fuerzas ion-dipolo INDUCIDO
FUERZAS INTERMOLECULARES SON FUERZAS DE ATRACCIÓN ENTRE UN ION Y UN DIPOLO INDUCIDO

43 Fuerzas ion-dipolo INDUCIDO
FUERZAS INTERMOLECULARES Un ejemplo de esta interacción es la interacción entre el ión Fe++ de la hemoglobina y la molécula de O2, que es apolar. Esta interacción es la que permite la unión reversible del O2 a la hemoglobina y el transporte de O2 desde los pulmones hacia los tejidos

44 dipolo INDUCIDO FUERZAS INTERMOLECULARES La probabilidad de inducir un DIPOLO depende no solo de la carga del ión o de la fuerza del dipolo, sino también del grado de POLARIZACIÓN del átomo o molécula. FUERZAS DE VAN DER WAALS

45 polaridad FUERZAS INTERMOLECULARES ES LA FACILIDAD QUE PRESENTA UN ÁTOMO O MOLÉCULA NO POLAR PARA QUE SE DISTORSIONE SU DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA. FUERZAS DE VAN DER WAALS

46 que se encuentran en estado gaseoso, les permite condensarse.
FUERZAS INTERMOLECULARES polaridad Un átomo o molécula es más polarizable a medida que aumenta su número de electrones. El carácter polarizable de átomos como el He o moléculas no polares como el N2, que se encuentran en estado gaseoso, les permite condensarse. FUERZAS DE VAN DER WAALS

47 DIPOLO INSTANTÁNEO FUERZAS INTERMOLECULARES Debido al movimiento de traslación de los electrones, en un instante dado podrán surgir zonas con diferencias relativas de carga y por consiguiente surgirán MOMENTOS DIPOLARES con una vida muy pequeña FUERZAS DE VAN DER WAALS

48 FUERZAS INTERMOLECULARES
DIPOLO INSTANTÁNEO Este momento dipolo se denomina DIPOLO INSTANTÁNEO porque solo dura una pequeña fracción de segundo. En otro instante los electrones cambian de posición y se genera un nuevo DIPOLO INSTANTÁNEO FUERZAS DE VAN DER WAALS

49 DIPOLOS INSTANTÁNEOS FUERZAS INTERMOLECULARES Un DIPOLO INSTANTÁNEO cualquiera puede inducir DIPOLOS en cada uno de sus átomos o moléculas vecinas La interacción entre los DIPOLOS TEMPORALES INDUCIDOS en los átomos o moléculas se denominan FUERZAS DE DISPERSIÓN FUERZAS DE VAN DER WAALS

50 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london Fuerzas de atracción entre átomos o entre moléculas, que se generan por la presencia de DIPOLOS INSTANTÁNEOS FUERZAS DE VAN DER WAALS

51 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london A temperaturas muy bajas (velocidades atómicas reducidas) las FUERZAS DE DISPERSIÓN son lo bastante fuertes como para mantener unidos a los átomos o a las moléculas no polares, y hacer que un gas se condense. FUERZAS DE VAN DER WAALS

52 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london London demostró que la magnitud de esta fuerza de atracción es directamente proporcional al GRADO DE POLARIZACIÓN del átomo o molécula. FUERZAS DE VAN DER WAALS

53 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london PUNTO DE EBULLICIÓN (también bajos) 4,2 K o -269°C FUERZAS DE DISPERSIÓN Bajas POLARIZACIÓN Baja ÁTOMOS DE He Tienen solo dos e- Unidos fuertemente al núcleo FUERZAS DE VAN DER WAALS

54 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london El He solo tiene dos electrones unidos fuertemente al orbital 1s , en consecuencia el átomo de He es poco polarizable. Por lo tanto las fuerzas de dispersión en el He son muy débiles, lo cual se refleja en su bajo punto de ebullición de sólo 4,2 K o -269°C. FUERZAS DE VAN DER WAALS

55 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london LAS FUERZAS DE DISPERSIÓN AUMENTAN CON LA MASA MOLAR . En moléculas con mayor masa molar que suelen tener más electrones, y en átomos con mayor masa atómica que a menudo son átomos más grandes es más fácil alterar sus distribuciones electrónicas, debido a que el núcleo o núcleos atraen con menor fuerza a los electrones más externos. FUERZAS DE VAN DER WAALS

56 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london En la tabla adjunta se comparan los puntos de fusión de sustancias afines formadas por moléculas no polares Se puede observar que el punto de fusión aumenta a medida que aumenta el número de electrones en la molécula. Tomado de QUÍMICA de Chang, 9na edición, Pág. 455

57 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london Las fuerzas de dispersión existen entre especies de todo tipo, con carga neta, polares o no polares. En muchos casos las fuerzas de dispersión son comparables o incluso mayores que las fuerzas dipolo-dipolo que existen entre las moléculas polares. CH3F CCl4 F. DISPERSIÓN (es molécula no polar) Contiene más electrones PUNTO DE EBULLICIÓN MÁS ALTO T°eb = 76,5°C F.DISPERSIÓN+ F.DIPOLO-DIPOLO μ = 1.8D PUNTO DE EBULLICIÓN MÁS BAJO T°eb = -78,4°C FUERZAS DE VAN DER WAALS

58 Fuerzas de dispersión o de london
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas de dispersión o de london En muchos casos las fuerzas de dispersión son comparables o incluso mayores que las fuerzas dipolo-dipolo que existen entre las moléculas polares. Por ejemplo, se tiene un caso extremo al comparar los puntos de ebullición del fluorometano CH3F (-78,4°C) y del tetracloruro de carbono CCl4 (76,5°C) . Aunque el momento dipolo del CH3F es 1,8 D hierve a una temperatura más baja que el CCl4 que es una molécula no polar. El CCl4 hierve a una mayor temperatura solo porque tiene más electrones, por lo tanto las fuerzas de dispersión entre las moléculas del CCl4 son más intensas que la suma de las fuerzas dipolo-dipolo y de dispersión que existen entre las moléculas del CH3F FUERZAS DE VAN DER WAALS

59 EJERCICIOS FUERZAS INTERMOLECULARES
COMPARACIÓN DE LAS FUERZAS INTERMOLECULARES. 1. los momentos dipolares del acetonitrilo, CH3CN, y del yoduro de metilo, CH3I, son 3.9 D y 1,62 D, respectivamente. a) Cuál de estas sustancias tendrá atracciones dipolo-dipolo más intensas entre sus moléculas? b) Cuál de estas sustancias tendrá fuerzas de dispersión más intensas? c) los puntos de ebullición del CH3CN del CH3I son 354,8K y 315,6K, respectivamente. Cuál de estas sustancias tiene las fuerzas de atracción generales más intensas? 2. Entre el Br2, Ne, HCl(μ = 1,08D), HBr(μ=0,82D) y N2, cuál es más probable que tenga a) las fuerzas de dispersión intermoleculares más intensas, b) las fuerzas de atracción dipolo-dipolo más intensas? 3. Ordene las sustancias CCl4, CBr4 y CH4, en forma creciente de acuerdo a a) polarizabilidad, b)intensidad de las fuerzas de dispersión y c) punto de ebullición Tomado de QUÍMICA de Brown, 11° edición, Pág. 443

60 FUERZAS INTERMOLECULARES
Fuerzas ion-dipolo SON FUERZAS DE ATRACCIÓN ENTRE UN ION (CATIÓN O ANIÓN) Y UN DIPOLO O MOLÉCULA POLAR

61 y del tamaño de la molécula
FUERZAS INTERMOLECULARES Fuerzas ion-dipolo La intensidad de este tipo de interacción depende de la carga y tamaño del ion así como de la magnitud del momento dipolar y del tamaño de la molécula El catión Mg2+ al tener una carga más alta y un radio iónico más pequeño (78pm) que el ion Na+ (98pm), genera una interacción con las moléculas de agua más fuerte que la interacción generada entre el catión Na+ y las moléculas de agua. Los calores de hidratación de los iones Na+ y Mg2+ son -405 kJ/mol y kJ/mol respectivamente

62 Las cargas en los cationes están más concentradas porque estos
iones suelen ser mas pequeños que los aniones. En consecuencia, con una carga de igual magnitud, un catión experimenta una interacción más fuerte con los dipolos que un anión.

63 Fuerzas ion-dipolo Son muy importantes en los procesos de disolución de sustancias iónicas en líquidos polares , como una disolución de cloruro de sodio en agua

64 Cuando el cloruro de sodio NaCl, compuesto iónico que consiste en un arreglo ordenado de iones Na+ y Cl- se disuelve en agua, cada ion se separa de su estructura sólida conforme se disuelve. Aunque el agua es un molécula eléctricamente neutra, un extremo (el átomo de O) de la molécula es rico en electrones y tiene carga parcial negativa, que se denota con ∂-, y el otro extremo (átomos de H) tienen carga eléctrica parcial positiva, que se denota como ∂+ . Cuando un compuesto iónico se disuelve en agua, los iones positivos (cationes) son atraídos por el extremo negativo del H2O, y los iones negativos (aniones) son atraídos por el extremo positivo. Se dice entonces que los iones están SOLVATADOS. El proceso de solvatación ayuda a estabilizar los iones en disolución, y evita que los cationes y aniones se vuelvan a unir.

65 FUERZAS INTERMOLECULARES
Fuerzas ion-dipolo La capa de agua de hidratación que se forma en torno a ciertas proteínas y que resulta tan importante para su función también se forma gracias a estas interacciones

66 puente de hidrógeno FUERZAS INTERMOLECULARES
Puntos de ebullición de los compuestos que resultan de la combinación del hidrógeno con los elementos de los grupos 4A, 5A, 6A y 7A. A pesar de que normalmente se espera que el punto de ebullición se incremente a medida que se desciende en un grupo, se puede observar que tres compuestos NH3, H2O y HF se comportan de manera diferente. La explicación de esta anomalía implicaría la existencia de enlaces intermoleculares más fuertes. Tomado de QUÍMICA de Chang, 9°edición, Pág. 457

67 FUERZAS INTERMOLECULARES
puente de hidrógeno Las moléculas de NH3, H2O y HF deben estar unidas por fuerzas de atracción mucho más intensas que las moléculas de los otros elementos del mismo grupo. Este tipo particularmente fuerte de atracción intermolecular se denomina PUENTE DE HIDRÓGENO

68 FUERZAS INTERMOLECULARES
puente de hidrógeno Tipo especialmente fuerte de interacción entre el átomo de hidrógeno unido mediante enlace polar a N, O o F (N-H, O-H o H-F), y un átomo muy electronegativo de O, N o F

69 ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE COMPUESTOS
FUERZAS INTERMOLECULARES puente de hidrógeno La energía promedio de un PUENTE DE HIDRÓGENO es demasiado grande para ser una atracción dipolo-dipolo (más de 40 kJ/mol) . Por esta razón, los puentes de hidrógeno tienen un fuerte efecto en la estructura y propiedades de muchos compuestos. PUENTE DE HIDRÓGENO Fuerte efecto en ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE COMPUESTOS

70 puente de hidrógeno FUERZAS INTERMOLECULARES Al ser el F más electronegativo que el O se esperaría que los puentes de hidrógeno en el HF líquido fueran más fuertes que en el H2O. Pero el HF tiene un punto de ebullición menor que el del H2O, porque cada molécula de H2O participa en cuatro puentes de hidrógeno intermoleculares y cada molécula de HF solo en dos y forman cadenas tipo zigzag. Por lo tanto las fuerzas que mantienen unidas a las moléculas de H2O son más fuertes que las que mantienen unidas a las moléculas de HF.

71 FUERZAS INTERMOLECULARES
Ejercicios Identificación de sustancias que pueden formar enlaces por puente de hidrógeno: 1. Cuáles de las siguientes sustancias pueden formar puentes de hidrógeno con el agua? Eter dimetílico, (CH3OCH3), metano (CH4), ácido fórmico (HCOOH),F-, Na+ 2. En cuáles de las siguientes sustancias es muy posible apreciar enlaces por puente de hidrógeno? CH2Cl2, PH3,H2O2, CH3COCH3

72 BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA QUÍMICA, Chang Raymond, Novena edición, Pág. 409, QUÍMICA, Brown, Décimo primera edición, Pág.437 – 447 -quimicos/polaridad-de-los-enlaces- covalentes ulas/fuerzas.htm#fu51 etos/InteraccionesNC/inicio.htm

73 1.EL ESTADO LÍQUIDO 1.1.1. LÍQUIDOS
La teoría cinético molecular de líquidos Fuerzas intermoleculares Propiedades de los líquidos AGUA Generalidades Composición Importancia Formación de la molécula de agua Propiedades químicas Hidratos y sustancias higroscópicas 1.1. LÍQUIDOS Y PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS DEL AGUA