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Transcripción del video

en este vídeo hablaremos de las fuerzas que existen incluso entre átomos neutros o moléculas neutras para empezar con estas fuerzas inter moleculares hablaremos de las fuerzas de dispersión de london suena muy elegante pero en realidad es un fenómeno bastante interesante y casi intuitivo estamos acostumbrados a pensar en átomos digamos que tenemos un átomo neutro que tiene el mismo número de protones y electrones estos son todos los protones y neutrones en el núcleo y luego tendrá una nube de electrones solo estoy imaginando todos estos electrones saltando alrededor lo voy a representar de esta manera esto definitivamente no está dibujado a escala el núcleo en realidad sería mucho más pequeño pero digamos que hay una toma decente justo aquí y también es neutro quizás el mismo tipo de átomo podría ser diferente pero vamos a decir que es neutro y también tiene una nube de electrones y si ambos tienen carga neutra como se atraerían entre sí y eso es lo que explican las fuerzas de dispersión de london en realidad porque hemos observado que incluso los átomos neutros y las moléculas neutras pueden atraerse entre sí y la forma de pensar en esto es que los electrones están constantemente saltando de manera probabilística están en esta nube de densidad de probabilidad donde un electrón podría estar en cualquier lugar en cualquier momento dado pero no siempre se distribuirán de manera uniforme podemos imaginar que hay un momento en el que el átomo de la izquierda podría verse así solo por un momento donde quizás la mayoría de los electrones se encuentren en el lado izquierdo del átomo más que en el lado derecho tal vez se ve como algo así y durante ese momento breve tienes una carga parcial negativa esta es la letra griega delta delta minúscula que se usa para denotar carga parcial y de este lado puede tener una carga parcial positiva porque recordemos que cuando estaba distribuida uniformemente la carga negativa se compensaba por la carga positiva del núcleo pero aquí en el lado derecho debido a que hay menos electrones tal vez tenemos una carga parcial positiva en el lado izquierdo donde están la mayoría de los electrones en ese momento tenemos carga parcial negativa ahora que podría inducir esto en el átomo vecino piénsalo pausa el vídeo y piensa que podría pasar en el átomo vecino bueno sabemos que las cargas iguales se repelen y cargas opuestas se atraen entre sí de modo que si tenemos una carga parcial positiva en el lado derecho de este átomo izquierdo bueno entonces los electrones negativos podrían ser atraídos por este átomo de la derecha así que estos electrones en realidad podrían ser jalados un poco hacia la izquierda podrían ser jalados un poco hacia la izquierda eso inducir a lo que llamamos un dipolo ahora tendrás una carga parcial negativa en el lado izquierdo de este átomo y una carga parcial positiva del lado derecho y ya teníamos un dipolo aleatorio en el lado izquierdo y eso ha inducido un dipolo en el lado derecho un dipolo es cuando t la separación de cargas donde las cargas positivas y las cargas negativas están en dos partes diferentes de una molécula o un átomo o realmente cualquier cosa pero en este caso de repente estos dos personajes se sentirán atraídos el uno por el otro los átomos se atraerán entre sí y esta atracción que sucede debido a dipolos inducidos es exactamente de lo que tratan las fuerzas de dispersión de london en realidad podemos llamar a las fuerzas de dispersión de london fuerzas dipolo inducido dipolo inducido se sienten atraídos el uno por el otro porque lo que puede comenzar como un desequilibrio temporal de electrones induce un dipolo en el otro átomo o la otra molécula y en seguida se atraen así que la siguiente pregunta que podríamos hacer es qué tan fuertes pueden llegar a ser estas fuerzas todo se trata de la noción de polariza bilidad que tan fácil es polarizar un átomo o molécula en general entre más electrones tengamos entre más grande sea la nube de electrones que generalmente se asocia con la masa molar mayor será la polar y zabi lidad porque habrá más electrones si éste fuera un átomo de helio que tiene una nube de electrones relativamente pequeña no podríamos tener un desequilibrio significativo a lo sumo podríamos tener dos electrones en un lado lo que causaría algún desequilibrio pero por otro lado imaginemos un átomo mucho más grande o una molécula mucho más grande podríamos tener desequilibrios mucho más significa 345 50 electrones y eso crearía un dipolo temporal más fuerte que luego induciría un dipolo más fuerte en los vecinos eso podría causar un efecto dominó en toda la muestra de esta molécula por ejemplo si tuviéramos que comparar algunos gases nobles entre sí podemos ver los gases nobles del lado derecho si comparamos las fuerzas de dispersión de london entre digamos helio y argón en cuál crees que serían mayores las fuerzas de dispersión de london en una gran cantidad de átomos de helio juntos o en una gran cantidad de átomos de argón juntos bueno los átomos de argón tienen una nube de electrones más grande así que tienen mayor polariza bilidad y van a tener fuerzas de dispersión de london más grandes y podemos ver esto en sus puntos de ebullición por ejemplo el punto de ebullición del helio es bastante bajo es menos 260 y 8.9 grados celsius mientras que el punto de ebullición del argón es a baja temperatura según nuestros estándares pero es una mucho más alta que el punto de ebullición del helio está en menos 180 y 5.8 grados celsius una forma de pensar en esto es que si tuviéramos menos 270 grados celsius encontraríamos una muestra de helio en estado líquido pero a medida que aumentamos la temperatura a medida que superamos los menos 260 y 8.9 grados celsius vamos a ver que las fuerzas de dispersión de london que mantienen juntos a estos átomos de helio deslizándose entre sí en estado líquido van a ser superadas por la energía debida a la temperatura y así los átomos podrán liberarse uno del otro y esencialmente el helio va a hervir y entrar en un estado gaseoso el estado en el que la mayoría de nosotros estamos acostumbrados a ver al helio eso no le sucede al argón sino hasta que está un poco más caliente todavía frío para nuestros estándares y eso es debido a que se necesita más energía para superar las fuerzas de dispersión de london en el argón porque los átomos de aragón tienen nubes de electrones más en términos generales cuanto más grande es la molécula y debido a que tiene una nube de electrones más grandes tendrá una mayor polarizada y mayores fuerzas de dispersión de london pero también es importante la forma de la molécula cuanto más contacto tienen las moléculas entre sí cuanto mayor superficie tengan expuestas entre ellas es más probable que puedan inducir estos dipolos entre ellas por ejemplo el butano puede venir en dos formas diferentes en lo que se conoce como n butano que se parece a esto que voy a escribir 4 carbonos y 10 hidrógenos 2 3 456 789 pies a esto se le conoce como n butano pero hay otra forma de butano conocida como hizo butano y que se vería así 3 carbonos en la cadena principal y luego un carbono que se desprende del carbono central y todos tienen cuatro enlaces los enlaces sobrantes están con los hidrógenos de modo que se vería así esto que tenemos aquí es hizo butano ahora si tuviéramos una muestra con una gran cantidad de moléculas de n butano y una muestra con una gran cantidad de moléculas de isobutano cual muestra crees que tendría un punto de ebullición más alto pausa el vídeo y piénsalo bueno si tienes una gran cantidad de moléculas de n butano una al lado de la otra imagina otra molécula de butano justo aquí va a tener una mayor superficie expuesta a sus vecinos butanos porque es una molécula larga y puede exponer esa superficie a sus vecinos mientras que ellis o butano de alguna manera es un poco más compacto tiene una superficie menor no tiene estas grandes cadenas largas debido a que tenemos estas moléculas más largas de n butano vamos a tener fuerzas de dispersión de london mayores obviamente tienen el mismo número de átomos tienen la misma cantidad de electrones por lo que tienen nubes de electrones de tamaño similar tienen la misma masa molar pero debido a la forma alargada del n butano son capaces de acercarse unas a otras e inducir más estos dipolos así que solo mirando la forma de n butano en comparación con la del hizo butano veremos fuerzas de dispersión de london mayores en el n butano de modo que tendrá un punto de ebullición más alto va a requerir más energía para superar las fuerzas de dispersión de london y entrar en un estado gaseoso
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