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Unidad 1 (Propiedades Físicas)
Fuerzas intermoleculares
Son las fuerzas electrostáticas que interaccionan entre
las moléculas, que proporcionan las diferentes
capacidades de cohesión, dependiendo de su estado
físico.
¿Cuáles son estas fuerzas que se presenta el compuestos
químicos?
1. Fuerzas iónicas (compuestos inorgánicos). Atracción
entre cargas cationes (+) y aniones (-), normalmente
forman cristales, que son difícil de separar y por ello
los puntos de fusión de los compuestos es
relativamente alta, comparado con los compuestos
orgánicos.
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2. Las interacciones dipolo-dipolo: Es debido a la
polarización de un enlace, cuando el enlace covalente
esta conformado por dos átomos de diferente
electronegatividad C-O, C-X etc. Se crearán dipolos
en las moléculas que harán que se unan las
moléculas de forma alterna, positivo con negativo ó
negativo con positivo.
3. Fuerzas de Van der Waals ó dispersión: Son
producidas por las polarización instantánea de las
moléculas apolares, básicamente son superficiales,
por lo cual a mayor superficie de contacto mayor
fuerza.
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4. Puentes de hidrógeno: Es un tipo especial de fuerza
intermolecular que se da cuando el hidrógeno esta
unido a un elemento muy electronegativo, como sería
nitrógeno, oxígeno o flúor. Entonces esta polarización
del enlace H-átomo electronegativo, causa que se
forme una red de enlaces producidos por el
hidrógeno, que es bastante fuerte, pues se da como
un enrejado tridimensional de enlaces, que necesita
bastante energía para romperse.
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Las primeras se dan en los compuestos inorgánicos y
son bastante fuertes y por ellos estos compuestos
tienen puntos de fusión altos como el cloruro de sodio.
Pero las que nos importan son las últimas tres que se
dan con los enlaces covalentes, que son los
característicos de los compuestos orgánicos.
Interacciones dipolo-dipolo:
Estas fuerzas cohesivas se deben a las atracciones que
pueden darse entre cargas parciales opuestas de
moléculas vecinas, son fuerzas mucho más débiles que
las iónicas y están en el orden de 4 a 5 Kcal/mol.
Entonces este tipo de interacciones se darán con
moléculas orgánicas polares.
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Ejemplos de compuestos polares:
H

H
C

:O:

..
Cl
.. :
C
H
H3C
Cloruro de metilo
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CH3
Acetona
:O:
:O:
¿Quién será más polar?
¿Qué efecto prevalece
en cada compuesto?

C
C
H3C
CH3
H3C

CH3
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Interacciones de Van der Waals:
Es una interacción debido a dipolos instantáneos e
inducidos entre las moléculas adyacentes, por lo cual es
muy importante la superficie de contacto que tengan
dichas moléculas, pues a mayor contacto mayor es la
fuerza. Aunque estas fuerzas son bastante pequeñas, si
pueden producir diferencias en sus propiedades físicas,
además este tipo de fuerzas se manifiesta en compuestos
apolares.
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Por lo cual estas fuerzas son de importancia para los
hidrocarburos que son compuesto apolares.
A continuación les presento como se pueden representar
estas fuerzas y como afecta la simetría de la molécula en
las mismas.
n-heptano
isoheptano
neoheptano
1
2
3
2,2,3-trimetilbutano
4
C 7H 16
¿Cuál isómero tendrá mayor fuerzas de Van der Waals?
Orden creciente: 4 < 3 < 2 < 1
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Interacciones de puentes de hidrógeno:
Son producidos por atracciones electrostáticas de un
enlace muy polarizado, que involucra al átomo de
hidrógeno, como podría ser los que forma el hidrógeno
con átomos electronegativos como serían, oxigeno O-H
(3.44-2.1 = 1.34), nitrógeno N-H (3.04-2.1= 0.94) ó flúor F-H
(3.98-2.1= 1.88), entonces podemos deducir que el
hidrógeno tendrá una carga parcial positiva y el otro
átomo carga parcial negativa
Los enlaces de hidrógeno que más nos interesan se
presentarán en compuestos orgánicos con oxígeno y
nitrógeno que tengan hidrógenos.
Grupos funcionales tan importantes como:
Alcoholes, Aminas primarias, Aminas Secundaria, Amidas y
Ácidos Carboxílicos
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Como se forman las redes en los compuestos que forman
puentes de hidrógeno:
+ -
H
..
F:
..
..
F:
..
+ -
..
..F:
+ -
H
+
H
H
-
..
O:
+
H
..
O:
-
+
H
H+
H
..
O:
-
H
+
+
+
+
H
-
H N:
+
H
+
-
H N:
H+
+
+
+ H
+
H
.. -
O:
H+
-
H N:
+ H
+ H
H
H+
+
H
.. -
O:
+
-
H N:
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+ H
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Algunos ejemplos de compuestos orgánicos que forman
puentes de hidrógeno:
..
..
CH3-NH2
NH
H3C
CH3
Metilamina
Dimetilamina
H3C
..
CH2 OH
..
Alcohol Etílico
Etanol
O
H3 C
C
..
OH
..
Ácido Acético
Habrá diferencia entre sus propiedades físicas a pesar de
todos forman puentes de hidrógeno
Si debido a que tenemos que tomar en cuenta que tipos de
puentes de hidrógeno forman. El puente de hidrógeno del
nitrógeno y el oxígeno serán iguales ??
Con este distinguimos entre aminas y el etanol y ácido.
En las aminas podrán formar las misma cantidad de puentes
de hidrógeno?
Entre el Alcohol y el Ácido hay alguna diferencia
estructural?
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Conclusiones de las fuerzas intermoleculares:
1. La fuerza intermolecular que más influye en las
propiedades físicas de un compuesto orgánico es
la formación de puentes de hidrógeno.
2. La fuerza intermolecular que menos influye en las
propiedades físicas de un compuesto orgánico son
las de Van der Waals.
3. Las fuerzas intermoleculares se pueden presentar
varias al mismo tiempo dependiendo de que
compuesto orgánico tengamos.
4. Todas las fuerzas intermoleculares se deben a
interacciones electrostáticas que se producen en
las moléculas.
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¿Qué aprendimos?
1. Cuales son las fuerzas intermoleculares que existen.
2. Que fuerzas intermoleculares son importantes para los
compuestos orgánicos.
3. Como se forman las diferentes fuerzas intermoleculares
en los compuestos orgánicos.
4. Como afectan las propiedades físicas de los compuestos
orgánicos.
Bibliografía:
Capitulo 2 de Química Orgánica J. McMurry. Séptima
Edición
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