Fuerzas intermoleculares

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Moléculas de lewis Enlace simple F 2 Cl 2 H 2 HF H Cl HI H 2 O SH 2 NH 3 CH 4 Enlace covalente dativo H 3 O + NH 4 + 3 4 Enlaces múltiples O 2 N 2 CO 2 CNH CH 2 =C H 2 Octetos incompletos B Cl 3 BF 3 Al Cl 3 Octetos ampliados H 2 SO 4 F 6 S P Cl 5 Radicales CH 3 OH Resonancia SO 3 NO 3 - C 6 H 6 O 3

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conceptos de quimica general sobre fuerzas intermoleculares

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  • Molculas de lewis

    Enlace simple F2 Cl2 H2 HF H Cl HI H2 O SH2 NH3CH4

    Enlace covalente dativo H3 O + NH4 +

    Enlaces mltiples O2 N2 CO2 CNH CH2=C H2 Octetos incompletos B Cl3 BF3 Al Cl3 Octetos ampliados H2 SO4 F6 S P Cl5 Radicales CH3 OH Resonancia SO3 NO3- C6 H6 O3

    Enlace simple F2 Cl2 H2 HF H Cl HI H2 O SH2 NH3CH4

    Enlace covalente dativo H3 O + NH4 +

    Enlaces mltiples O2 N2 CO2 CNH CH2=C H2 Octetos incompletos B Cl3 BF3 Al Cl3 Octetos ampliados H2 SO4 F6 S P Cl5 Radicales CH3 OH Resonancia SO3 NO3- C6 H6 O3

  • Estructuras moleculares: Modelo VSPR(RPECV)

    La geometra molecular viene dada por la distribucin de los tomosperifricos unidos al tomo central.En el modelo de VSPR se suelen utilizar las siguientes letras para representar alos compuestos:- A: tomo central- X: Ligandos o tomos unidos al tomo central-E: pares de electrones solitarios asociados al tomo central.

    Figura 3. Geometra predichas por el modelo VSEPR para molculas de los tipos AX2 a AX6 que contienen nicamenteenlaces covalentes sencillos

  • Polaridad de las molculas

  • TRPEV Lineal H2 Cl H F2 Be CNH CO2 Angular FOH H2 O SO2 O3 Plano trigonal BF3 NO3 Piramide trigonal NH3 SO3= PCl3 ClO3- NF3 Forma de t Cl F3 Plana cuadrada Xe F4 Tetraedro deformado SF4 Tetraedro CH4 SO4 = Xe O4 Bipiramide trigonal PCl5 Bipiramide cuadrada BrF5 Octaedrica SF6 Xe O64-

    Bipiramide pentagonal IF7

    Lineal H2 Cl H F2 Be CNH CO2 Angular FOH H2 O SO2 O3 Plano trigonal BF3 NO3 Piramide trigonal NH3 SO3= PCl3 ClO3- NF3 Forma de t Cl F3 Plana cuadrada Xe F4 Tetraedro deformado SF4 Tetraedro CH4 SO4 = Xe O4 Bipiramide trigonal PCl5 Bipiramide cuadrada BrF5 Octaedrica SF6 Xe O64-

    Bipiramide pentagonal IF7

  • Dibuje las estructuras de Lewis para los siguientes compuestos:a) Al I3, b) P Cl5 , c) ClF3, d) IF5, e) Se F4 .

    2.-Qu especies tienen cantidad impar de electrones;a) Br2 , b) OH-, c) NO2, d) PCl2, e) PCl3

    3.- Qu especies son deficientes en electrones:a) BeH2, b) CH3+, c) CH4, d) NH3, e) NH4+.

    Dibuje las estructuras de Lewis para los siguientes compuestos:a) Al I3, b) P Cl5 , c) ClF3, d) IF5, e) Se F4 .

    2.-Qu especies tienen cantidad impar de electrones;a) Br2 , b) OH-, c) NO2, d) PCl2, e) PCl3

    3.- Qu especies son deficientes en electrones:a) BeH2, b) CH3+, c) CH4, d) NH3, e) NH4+.

  • Determina la geometra de las siguientes especies deacuerdo con el modelo de repulsiones de pareselectrnicos de la capa de valencia: PCl3, ICl4-, ICl2+, XeOF4,XeO3, SF4, ClF3, ICl2

    -, OSF4, POCl3, XeO2F2, XeO2, IOF5,IO2F2-, IF4

    -

  • Justifica si la siguiente afirmacin es verdadera o falsa: "Lasmolculas de PF3 y CF4 son muy polares debido a la gran diferenciade electronegatividad entre el F y el P o C".la diferencia en electronegatividade marca la polaridad de los enlacespero en el caso del CF4 la geometra molecular anula el momento dipolarresultante

    Indica cules de las siguientes molculas tiene momento dipolar:ICl, NH3, PCl5, CO2, NF3, CH2Cl2, H2Stodas menos el PCl5, CO2,

  • Las fuerzas intermoleculares son las fuerzas de atraccin que existenentre las molculas.Las fuerzas intramoleculares mantienen juntos los tomos de una

    molcula.Intermolecular vs intramolecular

    41 kJ para vaporizar 1 mol de agua (intermolecular) 930 kJ para romper todos los enlaces O-H en 1 mol de agua

    (intramolecular)

    Fuerzas intermoleculares y lquidos y slidos

    H2O(lquido) H2O(vapor) intermolecular

    Generalmente, las fuerzas intermoleculares son mucho ms dbiles que lasfuerzas intramoleculares.

    H2O(lquido) H2O(vapor)

    H2O H2 + O2

    intermolecular

    intramolecular

  • Las molculas se mantienen unidas entre si gracias a las fuerzas(atracciones) intermoleculares. A veces estas fuerzas sedenominan fuerzas de Van der Waals (Johanes Van der Waalsestudi este efecto en gases reales).Las fuerzas intermoleculares son mucho ms dbiles que los enlacesinicos o covalentes.La intensidad de las atracciones intermoleculares disminuye alaumentar la distancia entre las molculas, por lo que no sonimportantes en los gases pero cobran importancia en los lquidos yslidos.Estudiaremos tres tipos principales de fuerzas intermoleculares:a) Interaccin dipolo- dipolob) Interaccin dipolo- dipolo inducido.c) Fuerzas de London.c) Enlace de hidrogeno.

    Fuerzas intermolecularesLas molculas se mantienen unidas entre si gracias a las fuerzas(atracciones) intermoleculares. A veces estas fuerzas sedenominan fuerzas de Van der Waals (Johanes Van der Waalsestudi este efecto en gases reales).Las fuerzas intermoleculares son mucho ms dbiles que los enlacesinicos o covalentes.La intensidad de las atracciones intermoleculares disminuye alaumentar la distancia entre las molculas, por lo que no sonimportantes en los gases pero cobran importancia en los lquidos yslidos.Estudiaremos tres tipos principales de fuerzas intermoleculares:a) Interaccin dipolo- dipolob) Interaccin dipolo- dipolo inducido.c) Fuerzas de London.c) Enlace de hidrogeno.

  • VdWVdW (dbil)(dbil)

    1010--100 Kj.mol100 Kj.mol--11

    ENLACES DE VAN DER WAALS

    Covalente (fuerte)Covalente (fuerte)

    5050--1000 Kj.mol1000 Kj.mol--11

  • Cuando dos molculas polares (dipolo) se aproximan, se produce una atraccin entreel polo positivo de una de ellas y el negativo de la otra.Esta fuerza de atraccin entredos dipolos es tanto ms intensa cuanto mayor es la polarizacin de dichas molculaspolares.

    Cuando dos molculas polares (dipolo) se aproximan, se produce una atraccin entreel polo positivo de una de ellas y el negativo de la otra.Esta fuerza de atraccin entredos dipolos es tanto ms intensa cuanto mayor es la polarizacin de dichas molculaspolares.

  • _

    --

    O Tienen lugar entre una molcula polar y una

    molcula apolar. En este caso, la carga de unamolcula polar provoca una distorsin en la nube

    electrnica de la molcula apolar y la convierte, demodo transitorio, en un dipolo. En este momento se

    establece una fuerza de atraccin entre las molculas.Gracias a esta interaccin, gases apolares como el

    O2, el N2 o el CO2 se pueden disolver en agua.

    ++ ++

    H H

    _

    H H

    C

  • van der Waals forces are also affected by polarizability. Polarizability is a measure of how the electron cloud around an atom responds to changes

    in its electronic environment.

    Larger atoms, like iodine,which have more looselyheld valence electrons,are more polarizablethan smaller atoms likefluorine, which havemore tightly heldelectrons. Thus, two F2molecules have littleattractive force betweenthem since the electronsare tightly held andtemporary dipoles aredifficult to induce.

    Intermolecular Forcesvan der Waals Forces

    Larger atoms, like iodine,which have more looselyheld valence electrons,are more polarizablethan smaller atoms likefluorine, which havemore tightly heldelectrons. Thus, two F2molecules have littleattractive force betweenthem since the electronsare tightly held andtemporary dipoles aredifficult to induce.

  • En las molculas no polares puede producirse transitoriamente undesplazamiento relativo de los electrones originando un polo positivo y otronegativo (dipolo transitorio) que determinan una atraccin entre dichasmolculas. (El polo positivo de una molcula atrae al polo negativo de la otra, yviceversa).

  • Intermolecular Forcesvan der Waals Forces

    van der Waals forces are also known as London forces. They are weak interactions caused by momentary changes in electron density in

    a molecule. They are the only attractive forces present in nonpolar compounds.

    Even though CH4 has nonet dipole, at any oneinstant its electrondensity may not becompletely symmetrical,resulting in a temporarydipole. This can inducea temporary dipole inanother molecule. Theweak interaction ofthese temporary dipolesconstituents van derWaals forces.

    Even though CH4 has nonet dipole, at any oneinstant its electrondensity may not becompletely symmetrical,resulting in a temporarydipole. This can inducea temporary dipole inanother molecule. Theweak interaction ofthese temporary dipolesconstituents van derWaals forces.

  • All compounds exhibit van der Waals forces. The surface area of a molecule determines the strength of the van der Waals

    interactions between molecules. The larger the surface area, the larger theattractive force between two molecules, and the stronger the intermolecularforces.

    Intermolecular Forcesvan der Waals Forces

  • Enlace o puente de Hidrgeno

    El enlace de hidrgeno es una interaccin especial dipolo-dipolo entre un tomode H unido a uno de los elementos ms electronegativos, N, O o F, N-H, O-H, oF-H y un tomo electronegativo de O, de N, o de F. La unin del hidrgeno aestos tomos muy electronegativos provoca un momento dipolar de enlace muygrande generando un cuasi-in hidrgeno que crea un campo electrico grandea su alrededor.

    A H ---- B

    en que A y B son N, O o F

    Efecto del puente de hidrgeno sobre elpunto de ebullicin.

  • Hydrogen bonding typically occurs when a hydrogen atom bonded to O, N, or F, iselectrostatically attracted to a lone pair of electrons on an O, N, or F atom in anothermolecule.

    Intermolecular ForcesHydrogen Bonding

  • Note: as the polarity of an organic molecule increases, so does the strength of itsintermolecular forces.

    Intermolecular ForcesHydrogen Bonding

  • Sustancia

    Pto de fusin (C) 800 -133 -78 1500

    Pto de ebullicin (C) 1400 -87,7 -33 3000

    Tipo de enlace

    Fuerzasintermoleculares

    En la siguiente tabla figuran los puntos de ebullicin, fusin y otrascaractersticas de las siguientes sustancias: PH3, NH3, Fe, NaCl.

    En base a esta informacin, ubquelos y complete los espacios en blanco.

    Fuerzasintermoleculares

    Estado de agregacin

    Disolucin en agua Si No

  • 1. De acuerdo a lo visto en uniones Qu tipo de sustancias formarn molculas?Las sustancias inicas no forman molculas, forman una red cristalina en donde sevan alternando iones positivos y negativos.2Cundo una molcula es un dipolo permanente?Por lo tanto las fuerzas dipolodipolo se encontrarn solamente entre molculaspolares.3. Las fuerzas intermoleculares estn directamente relacionadas con el punto defusin o ebullicin de las sustancias. De qu manera? Qu son el punto defusin y ebullicin de una sustancia?4. En una sustancia inica Existen fuerzas intermoleculares? Qu fuerzas hayque vencer para fundir y eventualmente llevar al estado gaseoso los cristales deuna sustancia inica?

    1. De acuerdo a lo visto en uniones Qu tipo de sustancias formarn molculas?Las sustancias inicas no forman molculas, forman una red cristalina en donde sevan alternando iones positivos y negativos.2Cundo una molcula es un dipolo permanente?Por lo tanto las fuerzas dipolodipolo se encontrarn solamente entre molculaspolares.3. Las fuerzas intermoleculares estn directamente relacionadas con el punto defusin o ebullicin de las sustancias. De qu manera? Qu son el punto defusin y ebullicin de una sustancia?4. En una sustancia inica Existen fuerzas intermoleculares? Qu fuerzas hayque vencer para fundir y eventualmente llevar al estado gaseoso los cristales deuna sustancia inica?

    5.Podras explicar ahora por que el amonaco (NH3) tiene un pto. de ebullicinde 33 C mientras que el tetracloruro de carbono (CCl4) tiene un pto. deebullicin de 77 C?

  • 6. Podras explicar ahora porqu el formaldehdo (H2CO) essoluble en agua mientras que el metano (CH4) no lo es?

  • Qu tipos de fuerzas intermoleculares existen entre cadauna de las siguientes molculas?

    HBrHBr es una molcula polar: interaccin dipolo-dipolo. Tambin hay fuerzas dedispersin entre molculas de HBr.

    CH4CH4 es no polar: fuerzas de dispersin.

    S

    CH4 es no polar: fuerzas de dispersin.

    SO2

    SO2 es una molcula polar: fuerzas dipolo-dipolo. Tambin hay fuerzas dedispersin entre las molculas de SO2.

  • La 4-Metilpiperidina tiene un P.eb = 129C, ms altoque la N-Metilpiperidina P.eb=106C. Expliqueporqu.

    La N-metilpiperidina tiene menor punto de ebullicinque la 4-metilpiperidina, ya que no puede formarpuentes puentes de hidrgeno.

    Cul es el orden creciente de puntos de ebullicin para los siguientes compuestos ypor qu se da ese orden?cido propanoico, pentano, propilamina, 2-propanol y cido metanoico (pentano