3 Tipos de Fuerzas Intermoleculares

Las fuerzas intermoleculares o IMF son fuerzas físicas entre moléculas. Por el contrario, las fuerzas intramoleculares son fuerzas entre átomos dentro de una sola molécula. Las fuerzas intermoleculares son más débiles que las fuerzas intramoleculares, y es importante comprender los 3 tipos de fuerzas intermoleculares para apreciar cómo se comportan las sustancias en diferentes condiciones.

Cómo Interactúan las Moléculas

La interacción entre 3 tipos de fuerzas intermoleculares puede usarse para describir cómo interactúan las moléculas entre sí. La fuerza o debilidad de las fuerzas intermoleculares determina el estado de la materia de una sustancia (por ejemplo, sólido, líquido, gas) y algunas de las propiedades químicas (por ejemplo, punto de fusión, estructura).

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Existen 3 tipos principales de fuerzas intermoleculares: fuerza de dispersión de Londres, interacción dipolo-dipolo e interacción ion-dipolo. A continuación, se detallan estas fuerzas intermoleculares, proporcionando ejemplos de cada una para ilustrar cómo afectan a las moléculas y sus interacciones.

Fuerza de Dispersión de Londres

La fuerza de dispersión de Londres también se conoce como LDF, fuerzas de Londres, fuerzas de dispersión, fuerzas dipolares instantáneas, fuerzas dipolares inducidas o fuerza dipolar inducida por dipolos inducidos.

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La fuerza de dispersión de Londres, la primera de los 3 tipos de fuerzas intermoleculares, ocurre entre dos moléculas no polares y es la más débil de las fuerzas intermoleculares. Los electrones de una molécula son atraídos por el núcleo de la otra molécula, mientras que son repelidos por los electrones de la otra molécula. Se induce un dipolo cuando las nubes de electrones de las moléculas se distorsionan por las fuerzas electrostáticas atractivas y repulsivas.

Ejemplo: Un ejemplo de la fuerza de dispersión de Londres es la interacción entre dos grupos metilo (- CH₃).

Ejemplo: Un segundo ejemplo de la fuerza de dispersión de Londres es la interacción entre las moléculas de gas nitrógeno (N₂) y gas oxígeno (O₂). Los electrones de los átomos no solo son atraídos a su propio núcleo atómico, sino también a los protones en el núcleo de los otros átomos.

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Interacción Dipolo-Dipolo

La interacción dipolo-dipolo es la segunda de los 3 tipos de fuerzas intermoleculares y ocurre siempre que dos moléculas polares se acercan entre sí. La porción cargada positivamente de una molécula es atraída por la porción cargada negativamente de otra molécula. Dado que muchas moléculas son polares, esta es una fuerza intermolecular común.

Ejemplo: Un ejemplo de interacción dipolo-dipolo es la interacción entre dos moléculas de dióxido de azufre (SO₂), en las que el átomo de azufre de una molécula es atraído por los átomos de oxígeno de la otra molécula.

Ejemplo: Los enlaces de hidrógeno se consideran un ejemplo específico de una interacción dipolo-dipolo que siempre involucra hidrógeno. Un átomo de hidrógeno de una molécula es atraído por un átomo electronegativo de otra molécula, como un átomo de oxígeno en el agua.

Interacción Ion-Dipolo

La interacción ion-dipolo, la tercera de los 3 tipos de fuerzas intermoleculares, se produce cuando un ion se encuentra con una molécula polar. En este caso, la carga del ion determina qué parte de la molécula atrae y cuál repele. Un catión o ion positivo sería atraído a la parte negativa de una molécula y repelido por la parte positiva. Un anión o ion negativo sería atraído a la parte positiva de una molécula y repelido por la parte negativa.

Ejemplo: Un ejemplo de la interacción ion-dipolo es la interacción entre un ion Na⁺ y moléculas de agua (H₂O), donde el ion sodio y el átomo de oxígeno se atraen entre sí, mientras que el sodio y los átomos de hidrógeno se repelen.

Fuerzas de Van der Waals

Las fuerzas de Van der Waals son un término general que engloba a los 3 tipos de fuerzas intermoleculares mencionados, además de algunas fuerzas intramoleculares. Estas fuerzas explican la atracción universal entre cuerpos, la adsorción física de gases y la cohesión de las fases condensadas e incluyen interacciones como la de Keesom, la fuerza de Debye y la fuerza de dispersión de London.

Fuentes

• Ege, Seyhan (2003). Química Orgánica: Estructura y Reactividad. Colegio Houghton Mifflin. ISBN 0618318097. pp.30-33, 67.
• Majer, V. y Svoboda, V. (1985). Entalpías de Vaporización de Compuestos Orgánicos. Publicaciones Científicas de Blackwell. Oxford. ISBN 0632015292.
• Margenau, H. y Kestner, N. (1969). Teoría de las Fuerzas Intermoleculares. Serie Internacional de Monografías en Filosofía Natural. Prensa de Pérgamo, ISBN 1483119289.