Introducción a la Química

Puntos clave

    • Las interacciones dipolo-dipolo ocurren cuando se forma una carga parcial dentro de una molécula debido a la distribución desigual de los electrones.
    • Las moléculas polares se alinean de manera que el extremo positivo de una molécula interactúa con el extremo negativo de otra molécula.
    • A diferencia de los enlaces covalentes entre átomos dentro de una molécula (enlace intramolecular), las interacciones dipolo-dipolo crean atracciones entre moléculas de una sustancia (atracciones intermoleculares).

Términos

  • atracción intermolecular de enlace de hidrógeno entre hidrógeno y flúor, oxígeno o nitrógeno.
  • Molécula de polarA que tiene un momento dipolar.
  • Molécula dipoleana que tiene cargas positivas y negativas leves en ambos extremos.

Las fuerzas intermoleculares son las fuerzas de atracción o repulsión que actúan entre partículas vecinas (átomos, moléculas o iones). Estas fuerzas son débiles en comparación con las fuerzas intramoleculares, como los enlaces covalentes o iónicos entre átomos en una molécula. Por ejemplo, el enlace covalente presente dentro de una molécula de cloruro de hidrógeno (HCl) es mucho más fuerte que cualquier enlace que pueda formar con moléculas vecinas.

Tipos de Fuerzas Intermoleculares Atractivas

  1. Fuerzas dipolo-dipolo: interacciones electrostáticas de dipolos permanentes en moléculas; incluye enlaces de hidrógeno.fuerzas ion-dipolo: interacción electrostática que involucra un dipolo parcialmente cargado de una molécula y un ion completamente cargado.
  2. Fuerzas dipolares inducidas por dipolos instantáneos o fuerzas de dispersión de Londres: fuerzas causadas por movimientos correlacionados de los electrones en moléculas que interactúan, que son las fuerzas intermoleculares más débiles y se clasifican como fuerzas de van der Waals.

Atracciones dipolo-Dipolo

Las interacciones dipolo-dipolo son un tipo de atracción intermolecular-atracciones entre dos moléculas. Las interacciones dipolo-dipolo son interacciones electrostáticas entre los dipolos permanentes de diferentes moléculas. Estas interacciones alinean las moléculas para aumentar la atracción.

Un monopolo eléctrico es una sola carga, mientras que un dipolo es dos cargas opuestas muy separadas entre sí. Las moléculas que contienen dipolos se llaman moléculas polares y son muy abundantes en la naturaleza. Por ejemplo, una molécula de agua (H2O) tiene un gran momento dipolar eléctrico permanente. Sus cargas positivas y negativas no están centradas en el mismo punto; se comporta como unas cuantas cargas iguales y opuestas separadas por una pequeña distancia. Estas atracciones dipolo-dipolo le dan al agua muchas de sus propiedades, incluida su alta tensión superficial.

Distribución desigual de electrones

El dipolo permanente en el agua es causado por la tendencia del oxígeno a atraer electrones hacia sí mismo (es decir, el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno). Los 10 electrones de una molécula de agua se encuentran más regularmente cerca del núcleo del átomo de oxígeno, que contiene 8 protones. Como resultado, el oxígeno tiene una ligera carga negativa (- δ). Debido a que el oxígeno es tan electronegativo, los electrones se encuentran con menos regularidad alrededor del núcleo de los átomos de hidrógeno, que cada uno solo tiene un protón. Como resultado, el hidrógeno tiene una ligera carga positiva (δ+).

Atracción dipolo-dipolo entre moléculas de agua El átomo de oxígeno cargado negativamente de una molécula atrae el hidrógeno cargado positivamente de otra molécula.

Ejemplos de Interacciones dipolo-Dipolo

Otro ejemplo de interacción dipolo–dipolo se puede ver en el cloruro de hidrógeno( HCl): el extremo relativamente positivo de una molécula polar atraerá el extremo relativamente negativo de otra molécula de HCl. La interacción entre los dos dipolos es una atracción en lugar de un enlace completo porque no hay electrones compartidos entre las dos moléculas.

Dos moléculas de cloruro de hidrógeno que muestran interacción dipolo-dipolo El átomo de cloro relativamente negativo es atraído por el átomo de hidrógeno relativamente positivo.

Moléculas simétricas sin Momento Dipolar General

Las moléculas a menudo contienen enlaces polares debido a diferencias de electronegatividad, pero no tienen momento dipolar general si son simétricas. Por ejemplo, en la molécula de tetraclorometano (CCl4), los átomos de cloro son más electronegativos que los átomos de carbono, y los electrones son atraídos hacia los átomos de cloro, creando dipolos. Sin embargo, estos dipolos de carbono-cloro se anulan entre sí porque el molecular es simétrico, y CCl4 no tiene movimiento dipolar general.

Interactivo: Las atracciones de Polaridad y fuerza atractiva entre moléculas polares varían. Elija un par de moléculas en el menú desplegable y «tire» de la estrella para separar las moléculas. ¿Por qué la polaridad tiene un efecto en la fuerza de atracción entre moléculas?

Los enlaces de hidrógeno

Los enlaces de hidrógeno son un tipo de interacciones dipolo-dipolo que ocurren entre hidrógeno y nitrógeno, flúor u oxígeno. Los enlaces de hidrógeno son increíblemente importantes en biología, porque los enlaces de hidrógeno mantienen las bases del ADN emparejadas, ayudando al ADN a mantener su estructura única.

Fuerzas dipolares-Youtuben este video, Paul Andersen describe las fuerzas intermoleculares asociadas con los dipolos. Un dipolo es una molécula que tiene carga dividida. Los dipolos pueden formar asociaciones con otros dipolos, dipolos inducidos o iones. Un tipo importante de fuerzas dipolo-dipolo son los enlaces de hidrógeno.
Interactivo: Comparación de fuerzas atractivas Explora diferentes fuerzas atractivas entre varias moléculas.
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