Fuerzas De Van Der Waals

“Fuerzas de Van Der Waals”

Introducción

Dentro de una molécula, los átomos están unidos mediante fuerzas intramoleculares (enlaces iónicos, metálicos o covalentes, principalmente). Estas son las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio químico. Son estas fuerzas, por tanto, las que determinan las propiedades químicas de las sustancias. Sin embargo existen otras fuerzasintermoleculares que actúan sobre distintas moléculas o iones y que hacen que éstos se atraigan o se repelan. Estas fuerzas son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias como, por ejemplo, el estado de agregación, el punto de fusión y de ebullición, la solubilidad, la tensión superficial, la densidad, etc.

¿Qué son las fuerzas de Van Der Waals?
Conocidas también comofuerzas de dispersión, que se encuentran presentes en las moléculas de muy baja polaridad, la podemos ver en los hidrocarburos.
Son fuerzas de atracción débiles que se establecen entre moléculas eléctricamente neutras (tanto polares como no polares), pero son muy numerosas y desempeñan un papel fundamental en multitud de procesos biológicos.
Las fuerzas de van der Waals incluyen:
Fuerzasdipolo-dipolo (también llamadas fuerzas de Keesom), entre las que se incluyen los puentes de hidrógeno
Fuerzas dipolo-dipolo inducido (también llamadas fuerzas de Debye)
Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido (también llamadas fuerzas de dispersión o fuerzas de London)


A distancias muy cortas que dos átomos muestran una interacción de la vinculación débil debido a sus cargaseléctricas fluctuantes. Si los dos átomos están muy juntos, sin embargo, se repelen entre sí muy fuertemente.

Tipos de fuerzas de Van der Waals:

Fuerzas de orientación o de keesom (dipolo-dipolo)

Este tipo de interacción aparece solamente entre moléculas apolares. Además, son proporcionales a los valores de los momentos dipolares de las moléculas.
Esta interacción se produce por lasatracciones electrostáticas que se producen entre la zona cargada negativamente de una molécula y la positiva de otra, lo que provoca que las moléculas se vayan orientando unas con respecto a otras.
Así, por ejemplo, si las moléculas polares constituyen un gas (por ejemplo SO2, HCL, etc) y están sometidas a fuerzas de orientación de cierta importancia, este gas será fácilmente licuable. Al disminuirligeramente la temperatura, decrece la agitación térmica, los dipolos se orientan entre sí, las moléculas se asocian y se produce un estado mas condensado (liquido).
Estas fuerzas de orientación influyen en el alejamiento del comportamiento ideal.

Fuerza de dispersión o de London

Las fuerzas de London se presentan en todas las sustancias moleculares. Son el resultado de la atracción entrelos extremos positivo y negativo de dipolos inducidos en moléculas adyacentes. Cuando los electrones de una molécula adquieren momentáneamente una distribución no uniforme, provocan que en una molécula vecina se forme momentáneamente un dipolo inducido. 




Origen de las fuerzas de London

En estaimagen se ilustra como una molécula con una falta de uniformidad momentánea en la distribución de su carga eléctrica puede inducir un dipolo en una molécula vecina por un proceso llamado polarización. Incluso los átomos de los gases nobles, las moléculas de gases diatómicos como el oxígeno, el nitrógeno y el cloro (que deben ser no polares) y las moléculas de hidrocarburos no polares como el CH4,C2H6 tienen tales dipolos instantáneos.
La intensidad de las fuerzas de London depende de la facilidad con que se polarizan los electrones de una molécula, y eso depende del número de electrones en la molécula y de la fuerza con que los sujeta la atracción nuclear. En general, cuantos más electrones haya en una molécula más fácilmente podrá polarizarse. Así, las moléculas más grandes con muchos...