Fuerzas Intermoleculares
Química General 1 2012
Introducción
• Las fuerzas que unen a los átomos en una molécula se deben al enlace
químico covalente. Son fuerzas INTRAMOLECULARES.
• Las fuerzas INTERMOLECULARES son las que unen a las moléculas entre sí. Su efecto es observable a nivel
macroscópico.
Reglas fundamentales
• En términos generales las fuerzas
intermoleculares son mas débiles que las fuerzas intramoleculares.
• Hay dos principios fundamentales:
Lo polar disuelve a lo polar
Lo apolar disuelve a lo apolar.
• Estos se relaciona con las fuerzas intermoleculares.
Moléculas polares, se disuelven entre sí.
Fuerzas intermoleculares
• Fuerzas de atracción entre moléculas neutras que poseen únicamente enlaces covalentes:
Puente de hidrógeno.
Fuerzas de Van der Waals
Dipolo – dipolo
Fuerzas de dispersión o de London
Sin embargo...
• Hay una fuerza que se da entre:
Un compuesto iónico
Un compuesto covalente, cuyas moléculas son polares...
• Estas son las interacciones ión- dipolo.
Interacciones ión-dipolo
• Las moléculas polares pueden interactuar con iones (P.ej. hidratación de los iones en agua).
• Es una fuerza de atracción débil que se da entre los compuestos iónicos y los solventes polares. La atracción se da entre el ión
positivo y el polo negativo de una molécula polar y viceversa.
Fuerzas de van der Waals
•Dipolo-dipolo
•Fuerzas de dispersión o de London
Interacciones dipolo-dipolo
• Las moléculas polares pueden
interactuar con otras moléculas polares esto debido a un dipolo permanente en cada una de ellas.
• Es una atracción débil entre el polo
positivo de una molécula polar y el polo negativo de otra molécular polar. En el seno de la sustancia estas atracciones son interminables.
Fuerzas dipolo-dipolo
• Estas atracciones hacen que las sustancias tengan altos calores de fusión o de ebullición pues se gasta energía en romper las interacciones.
• Las sustancias apolares no tienen estas fuerzas por eso son mas
volátiles.
Fuerzas dipolo - dipolo
Fuerzas de dispersión o de London
• Es una fuerza intermolecular que ocurre en todas las moléculas y en general en todas las sustancias.
• Son las fuerzas mas débiles.
• Ocurren porque hay rotaciones momentáneas entre las moléculas, y las regiones electrónicas se combinan momentáneamente formando dipolos momentáneos.
• Cuando hay millones de moléculas hay millones de fuerzas de London interactuando.
Puente de Hidrógeno
• Un átomo de hidrógeno en un
enlace polar puede experimentar una fuerza de atracción con una molécula que tenga un elemento muy electronegativo con pares de electrones no compartidos.
Puente de Hidrógeno
• Se presenta principalmente en los enlaces
H-F, H-O, H-N
• Donde F, O y N son muy electronegativos.
Puente de Hidrógeno
• Un puente de Hidrógeno es un enlace de la forma:
A-H…B
• Donde A y B son en general átomos de N, O o F que son los elementos más electronegativos.
Puente de Hidrógeno
• En ocasiones se pueden observar enlaces de Hidrógeno débiles con elementos menos electronegativos como el S y el Cl.
• No son muy comúnes.
Puente de Hidrógeno
• Un enlace entre el hidrógeno y un átomo muy electronegativo es muy polar:
• Por lo que el enlace de Hidrógeno se considera un enlace dipolo – dipolo.
Puente de Hidrógeno
Puente de Hidrógeno
• La formación de puentes de
hidrógeno es la responsable de un gran número de propiedades físicas o de “anomalías” en el
comportamiento de algunas
substancias, especialmente del H2O.
Puente de Hidrógeno
• Por ejemplo:
• El agua es muy poco volátil
comparada con el ácido sulfhídrico que es un gas a temperatura
ambiente.
Puente de Hidrógeno
• Otro ejemplo es la menor
densidad del agua sólida comparada con la del agua líquida.
Moléculas de H
2O en:
El estado líquido El estado sólido
En general
• Los puentes de Hidrógeno:
Reducen la presión de vapor.
Aumentan los puntos de ebullición
Aumentan la viscosidad
Afectan la organización
conformacional, especialmente en moléculas de interés biológico.
Estructura secundaria de las
proteínas
Enlaces de hidrógeno en el ADN
Apilamiento de las bases.
May 08, 2002 lecture 2/ MBB 222 02-2 4
Non-covalent Bonds
Much weaker than covalent bonds - these bonds break and reform at Room Temperature (RT)
‘Transient Bonds’
- however, cumulatively they are very effective e.g. helix for proteins and double helix for DNA
Enlaces de hidrógeno
Interior hidrófobo
Esqueleto desoxiribosa -
fosfato Enlaces de hidrógeno
Exterior hidrófil o
A: adenina G: guanina C: citosina T: timina
Bases nitrogenada
s
Repulsión electrostática
Puentes de H y solubilidad
• En general, la solubilidad de las sustancias en agua, depende de su capacidad para interactuar con la misma por medio de puentes de hidrógeno.
