Fuerzas intermoleculares

en el vídeo sobre electro negatividad aprendimos cómo determinar cuando un enlace covalente es polar o no polar ahora en este vídeo vamos a ver cómo descubrir cuando las moléculas son polares o no polares y además cómo aplicar esa polaridad a algo que llamaremos fuerzas inter moleculares y las fuerzas internos leku lares son las fuerzas que hay justamente entre las moléculas y eso es muy distinto de lo que son las fuerzas intra moleculares que son las fuerzas que están dentro de una molécula así que una fuerza que se encuentra dentro de una molécula sería algo así como la fuerza que hay en los enlaces covalentes mientras que una fuerza inter molecular sería la fuerza que hay entre las moléculas así que vamos a ver nuestras primeras fuerzas inter moleculares y esta en particular que vamos a describir ahora se le conoce como la interacción dipolo dipolo así que vamos a analizar por qué tiene ese nombre y si nos fijamos en una de estas moléculas de acetona y si además nos fijamos en este carbono que tiene un doble enlace con el oxígeno de hecho sabemos que el oxígeno y déjenme que debería ir remarcando esto nosotros sabemos que el oxígeno es más electrón negativo que el carbono verdad y además tenemos 4 electrones en este enlace doble entre el carbono y el oxígeno y como el carbono como el oxígeno perdón es más electro negativo entonces el oxígeno va a empezar a jalar todos estos electrones que están cerca de él y así va a darle al oxígeno una carga parcial negativa verdad y por lo mismo como la densidad de electrones del carbono se aleja le va a dar una carga parcial positiva al carbono verdad entonces ahí tenemos eso para esta molécula verdad vamos a tener una separación de cargas una positiva y una carga negativa y tenemos este enlace doble polarizado en este caso verdad también tenemos una molécula polarizada así que tenemos dos distintos polos un negativo y un positivo verdad así que decimos que esta es una molécula polar verdad así que la acetona es una molécula relativamente polar verdad lo mismo pasa para esta molécula que tenemos aquí abajo verdad tenemos una tenemos una carga negativa parcial y una carga positiva parcial muy bien entonces también tiene dos polos y eso es a lo que llamamos un dipolo verdad así que cada molécula tiene un momento dipolar y debido a que cada molécula es polar tenemos una separación en cargas positivas y negativas y en química orgánica sabemos que las cargas opuestas se atraen verdad así que este oxígeno que tiene una carga negativa verdad va a ser atraído a este carbono que tiene una carga positiva así que va a haber una atracción electrostática entre estas dos moléculas y eso es lo que va a mantener a estas dos moléculas unidas verdad entonces necesitarías energía si quisieras por ejemplo tratar de separarlas verdad así que esta es una de las razones por las cuales el punto de ebullición de la acetona resulta ser aproximadamente de 56 grados celsius es decir de ebullición es de aproximadamente 56 grados celsius y debido a que digamos la temperatura ambiente está entre 20 y 25 aunque entonces no vemos ni siquiera alcanzado el punto de ebullición de la acetona verdad así que la acetona a temperatura ambiente es líquida entonces bajo condiciones estándar de presión y temperatura la acetona va a ser líquida verdad ok y eso tiene que ver con las fuerzas internos leku lares de las interacciones dipolo dipolo que hay entre estas moléculas y que es lo que las mantiene juntas verdad y la y al mismo tiempo la fuerza interno leku lar depende de la electro negatividad de los átomos ahora vamos a fijarnos en una fuerza inter molecular distinta ok ya esta se le conoce como enlaces de hidrógeno así que aquí tenemos dos moléculas de agua y nuevamente si pensamos en los electrones verdad que están en el enlace que une al hidrógeno y al oxígeno entonces el oxígeno va a jalar esos electrones más cerca de él por ser más electrón negativo lo cual le da una carga parcial negativa y le da una carga parcial positiva al hidrógeno el hidrógeno está perdiendo un poco de densidad de electrones y de ahí que se vuelve parcialmente positivo la misma situación ocurre en la molécula que tenemos aquí abajo tenemos una parcial negativa y una carga parcial positiva muy bien justo como vimos en el ejemplo anterior vamos a tener cierto tipo de atracción electrostática entre estas dos fuerzas opuestas o estas dos cargas opuestas verdad no no son fuerzas estas son cargas opuestas y lo que nos da es una atracción electrostática debido a las cargas parciales opuestas así que esta es una molécula polar verdad de hecho y q la polar y esta también es una molécula polar así que podrías pensar que este es un ejemplo de interacciones dipolo dipolo y de hecho así es excepto que en este caso no sólo no sólo es una interacción de tipo dipolo dipolo sino que es una versión más fuerte de estas interacciones verdad y que así es como le llamamos enlaces de hidrógeno muy bien entonces si de hecho esto se debe a que hace tiempo se creía que era posible que el hidrógeno formara un enlace extra y de ahí es de donde viene originalmente el término pero por supuesto esto no es una fuerza intra molecular estamos hablando de fuerzas inter moleculares pero es la más fuerte de las fuerzas intermón oculares ok una forma de reconocer cuando un enlace de hidrógeno se presenta que además no es sólo una interacción de tipo dipolo dipolo para poder ver o para poder reconocer esto hay que ver a que está unido el hidrógeno así que en este caso tenemos un átomo electrón negativo en este caso es el oxígeno verdad debería ponerlo aquí tenemos nuestro oxígeno que es un átomo electro negativo muy electro negativo luego tenemos este enlace con el hidrógeno verdad este enlace podríamos pensarlo por ahorita covalente de verdad y además tenemos esta interacción del hidrógeno con otro átomo el electrón negativo que en este caso vuelve a ser el oxígeno así que tenemos una carga parcial negativa una carga parcial positiva y una carga parcial negativa muy bien y es esta situación la que necesitamos para poder decir que tenemos un enlace de hidrógeno aunque aquí tenemos justamente a nuestro hidrógeno lo que justamente podemos ver es que aquí está la fuerza inter molecular que hay entre el hidrógeno y el oxígeno y lo que algunos estudiantes olvidan a menudo es que este hidrógeno de hecho tiene necesariamente que estar unido a otro átomo electro negativo para poder tener una gran diferencia de electrón negatividad y de ahí que pueda haber una atracción un poco más fuerte y de hecho los tres elementos electrónica tivos que deberíamos recordar para los enlaces de hidrógeno son tres que esencialmente es el por el oxígeno y el nitrógeno y que si te das cuenta pues puedes hacer una demo técnica verdad que es fondo entonces si recuerda son como los átomos electro negativos que participan en los enlaces de hidrógeno deberías poder recordar este tipo de fuerza inter molecular ahora bien el punto de ebullición del agua es por supuesto de 100 grados celsius bajo condiciones estándar de presión principalmente verdad estos son 100 grados celsius y que de hecho es mucho más alto que el que vimos para la acetona y esto se debe justamente al hecho de que se exhiben enlaces de hidrógeno es verdad que es una versión más fuerte de las interacciones dipolo dipolo y de ahí que se necesite más energía o más calor para hacer que estas moléculas de agua se aparten para poder volver las un gas así que por supuesto el agua a temperatura ambiente líquida verdad muy bien entonces vamos a ver otra fuerza inter molecular vamos a ver otra fuerza inter molecular ya éstas se les conocen como fuerzas de dispersión de london y de hecho son las fuerzas internos leku lares más débiles que podríamos tener y tienen que ver con los electrones que siempre se están moviendo alrededor de sus orbitales verdad e incluso si por ejemplo tenemos aquí la molécula de metano si nos fijamos por ejemplo en esta que tenemos a la izquierda y nos centramos en el carbono verdad que está rodeado por cuatro hidrógenos es muy difícil decir como hemos dibujado esta estructura pero si si regresas al vídeo en donde vimos la demostración del ángulo de enlace tetraedro ok puedes ver que en tres dimensiones podríamos pensar estos tres hidrógenos como la base del tetraedro el carbono digamos el punto central y éste como el vértice o la punta del tetraedro entonces en realidad es todo no importa es equivalente en todas direcciones y hay una muy pequeña diferencia en la electro negatividad entre el carbono y el hidrógeno y es una diferencia de las pequeñas lo suficiente como para que se cancele verdad en al menos en tres dimensiones así que las moléculas de metano que resultan ser no polares como resultado de eso verdad este es no polar y lo mismo pasa para esta verdad no polar así que no hay interacciones de tipo dipolo dipolo no hay enlaces de hidrógeno así que la única fuerza inter molecular que mantiene a dos moléculas de metano unidas serían las fuerzas de dispersión de london y otra vez podríamos pensar que los electrones que están en estos enlaces pues se mueven en sus orbitales verdad para esta molécula de la izquierda de repente quizás muchos electrones se acomodan digamos de este lado que y entonces eso le da digamos un estado temporal de cargas negativas del lado derecho y pensemos que del lado derecho ahora tenemos que también como los electrones se están moviendo en sus orbitales puede ser que de repente se haya una baja concentración de electrones de este lado izquierdo lo cual nos da una carga parcial y además temporal positiva verdad y eso y esta es la atracción que las va a mantener unidas hay una atracción entre estas dos moléculas de metano muy muy baja y es muy débil esta fuerza y así es como se le conocen a las fuerzas de dispersión del london que son las más débiles de las fuerzas internos leku lares muy bien y debido a que es débil podríamos esperar que el punto de ebullición del metano sea extremadamente bajo y de hecho así es verdad el punto de ebullición para el metano es digamos alrededor de menos 164 grados celsius verdad así que si la temperatura ambiente es alrededor de 20 a 25 grados pues obviamente el metano ya estará en un estado gaseoso natura ambiente muy bien y también bajo condiciones estándar de presión ahora si incrementamos el número de carbonos vamos también a incrementar el número de fuerzas digamos que atraen verdad todas las fuerzas posibles que pueden atraer así que si nosotros hacemos eso incrementamos el punto de ebullición de otros hidrocarburos dramáticamente así que a pesar de que las fuerzas de dispersión del london son muy débiles y si tú tienes moléculas mucho más grandes y sumas todas esas fuerzas extra de hecho puede puede ser un cambio significativo cuando estamos trabajando con moléculas más grandes así que este fue un breve resumen de algunas de las fuerzas internos leku lares y que tienen una aplicación a partir de la electro negatividad verdad y de hecho aquí es en donde podemos ver qué tan importante es este concepto