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Las fuerzas intermoleculares ylos líquidos y sólidos
Capítulo 11
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Una fase es una parte homogénea de un sistema en contacto con otras partes del mismo, pero separado de ellas por un límite bien definido.
Fase sólida: hielo
Fase líquida: agua
11.1
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Fuerzas intermoleculares
11.2
Fuerzas intermoleculares son fuerzas de atracción entre las moléculas.
Fuerzas intramoleculares mantienen juntos a los átomos en una molécula.
intermolecular contra intramolecular
• 41 kJ para evaporar 1 mol de agua (inter)
• 930 kJ para romper todos los enlaces O-H en 1 mol de agua (intra)
Son las responsables de las propiedades microscopicas de la materia
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Fuerzas intermoleculares
Fuerzas dipolo-dipolo
Fuerzas de atracción entre moléculas polares
Orientación de moléculas polares en un sólido
11.2
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Momentos dipolares y moléculas polares
H F
Región rica delelectrón
Región pobre delelectrón
= Q x rQ es la carga
r es la distancia entre las cargas
1 D = 3.36 x 10-30 C m
Es una medida de la polaridad de un
enlace
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10.2
Momentos de enlace y momentos dipolares resultantes
Momento dipolarresultante = 1.46 D
Momento dipolar
resultante = 0.24 D Depende del tipo de geometría
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10.2
¿Cuál de las moléculas siguientes tiene un momento dipolar? H2O, CO2, SO2, y CH4
O HH
momento dipolarmolécula dipolar
SO
O
CO O
momento no dipolarmolécula no dipolar
momento dipolarmolécula dipolar
C
H
H
HH
Momento no dipolarMolécula no dipolar
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10.2
Tabla 10.3 Momentos dipolares de algunas
moléculas polares
Molécula Geometría Momento dipolar (D)
Lineal
Lineal
Lineal
Angular
Angular
Piramidal
Angular
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Fuerzas intermolecularesFuerzas de dispersión
Fuerzas de atracción que se generan como resultado de los dipolos temporales inducidos en átomos o moléculas
11.2
Interacción ion-dipolo inducido
Interacción dipolo-dipolo inducido
Dipolo inducido
Dipolo inducido
Catión
Dipolo
Ión con molécula no polar
Polar con molécula no polar
No polar + No polar
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Fuerzas intermolecularesFuerzas de dispersión
11.2
Polarización es la facilidad con que la distribución del electrón en el átomo o molécula puede distorsionarse
La polarización aumenta con:
• mayor número de electrones
• más difusa la nube del electrón
Las fuerzas de dispersión normalmente aumentan con la masa molar
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Fuerzas intermoleculares
Fuerzas ion-dipolo
Fuerzas de atracción entre un ion y una molécula polar
11.2
Interacción ion-dipolo
Hidratación
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SO
O
¿Qué tipo de fuerzas intermoleculares existe entre cada una de las moléculas siguientes?
HBrHBr es una molécula polar: fuerzas dipolo-dipolo. Hay también fuerzas de dispersión entre las moléculas HBr.
CH4
CH4 es no polar: fuerzas de dispersión.
SO2
SO2 es una molécula polar: fuerzas dipolo-dipolo. Hay también fuerzas de dispersión entre las moléculas SO2.
11.2
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Fuerzas intermolecularesEnlace de hidrógeno
11.2
El enlace de hidrógeno es una interacción especial dipolo-dipolo entre ellos y el átomo de hidrógeno en un enlace polar N-H, O-H, o F-H y un átomo electronegativo de O, N, o F.
A H…B A H…Ao
A y B son N, O, o F
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¿Por qué el enlace de hidrógeno se considera una interacción “especial” dipolo-dipolo?
11.2
Pu
nto
de
eb
ulli
ció
n
Grupo 6A
Grupo 7A
Grupo 5A
Grupo 4A
Periodo
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Propiedades de los líquidos
Tensión superficial es la cantidad de energía necesaria para estirar o aumentar la superficie de un líquido por unidad de área
Fuerza intermolecular
grande
Alta tensión
superficial
11.3
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Propiedades de los líquidos
Cohesión es una atracción intermolecular entre moléculas semejantes
11.3
Adhesión es una atracción entre moléculas distintas
Adhesión
Cohesión
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Propiedades de los líquidos
Viscosidad es una medida de la resistencia de los líquidos a fluir
11.3
Fuerza intermolecular
fuerte
Alta viscosidad
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Máxima densidad40C
El hielo es menos denso que el agua
Densidad del agua
11.3
El agua es una sustancia única
Temperatura
De
nsi
da
d (
g/m
L)
Estructura tridimensional del hielo