Las fuerzas intermoleculares son un conjunto de interacciones que tienen lugar entre las moléculas, sean de un mismo compuesto químico o no, y que las mantienen unidas. Gracias a estas fuerzas las moléculas logran agruparse y definir un sólido, líquido o gas; es decir, son responsables de las propiedades físicas de las sustancias.

Estas fuerzas son las responsables del comportamiento no ideal de los gases.

TIPOS 

Interacción dipolo-dipolo entre una alta densidad de carga (átomo ligero, muy electronegativo) e hidrógeno con densidad de carga positiva.

 Interacción es una mezcla de dos tipos de interacciones: enlace de hidrógeno e interacción electrostática pura, entre cargas

 La densidad de carga en los cationes suele ser mucho mayor que en los aniones, al ser estos más grandes

 La proximidad del ión provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar que convierte (de modo transitorio) en una molécula polarizad

Agregación de moléculas de un gas con Dipolo permanente para formar un líquido

Separación de sus cargas positiva y negativa se debe a la proximidad de un ión a una molécula polar.

La formación de un dipolo instantáneo en una molécula origina la formación de un dipolo inducido en una molécula vecina de manera que se origina una débil fuerza de atracción entre las dos (ver tabla inferior). Estas fuerzas son mayores al aumentar el tamaño y la asimetría de las moléculas.

 Son fuerzas atractivas débiles que también se conocen como fuerzas de dispersión o fuerzas de London; la distribución de cargas en torno a una molécula apolar es simétrica y no hay momento dipolar.

ANEXO

Son las fuerzas de atracción que mantienen unidas a las moléculas, los cuales no tienden a formar enlaces.

1)    Enlaces de hidrogeno:

Interacción dipolo-dipolo entre una alta densidad de carga (átomo ligero, muy electronegativo) e hidrógeno con densidad de carga positiva, formando N-H, O-H o F-H y un átomo electronegativo de O, N o F. 

2)    Ion-Dipolo: atraen entre si un ion y una molécula polar. Con una carga de igual magnitud. Las cargas de los cationes están más concentradas por ser más grandes que los iones.

3)    Ion-Ion: Se dan entre iones de igual o distinta carga, puede llamarse “puente salino” y su intensidad se determina por la ley de Coulomb.

4)    Ion-Dipolo: Se atraen entre si un ion de una molécula polar, donde las cargas de los cationes están más concentradas.

1)    Dipolo-Dipolo: Son fuerzas entre dos dipolos permanentes, que poseen momento dipolar.

2)    Dipolo-Dipolo inducido: La molécula polar provoca una distorsión en la nube electrostática de la molécula apolar y la convierte transitoriamente en un dipolo.

3)    Dipolo instantáneo-dipolo inducido: Forma un dipolo inducido, entre moléculas apolares que al aproximarse sufren una distorsión en sus nubes electrónicas y producen recíprocamente dipolos inducidos transitorios.

Un par de átomos o moléculas neutros están sujetos a dos fuerzas distintas que son: una fuerza atractiva y una fuerza repulsiva.

fuerzas o interacciones intermoleculares son las fuerzas de atracción entre moléculas, estas son más débiles que las fuerzas intramoleculares, teniendo en cuenta que sus puntos de ebullición se va a reflejar en esta fuerza intermolecular.

Tipos 

Siempre va a tener la unión del H- con una alta electronegatividad (F, N y O). 

Este tipo de interacción es la mezcla de dos tipos de interacciones que son enlace de hidrógeno e interacción electrostática pura, entre cargas. Esto hace que sean enlaces de hidrógeno especialmente fuertes.

Se atraen entre si un ion (catión y anión) de una molécula polar, donde las cargas de los cationes están mas concentradas, ya que son mas pequeñas que los aniones. Si la carga es igual el catión es mas fuerte.

Tienen lugar entre un ión y una molécula apolar. El ión provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar que convierte en una molécula polarizada.

Son fuerzas de atracción entre moléculas polares (poseen momento dipolar).

Tienen lugar entre una molécula polar y una molécula apolar, donde la carga de una molécula polar provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar y le convierte en un dipolo.

Toda molécula apolar puede exponer un rato dipolar instantáneo que puede inducir otros dipolos por polarización, o bien polarizarse con cualquier instante dipolar persistente.

Tienen lugar entre una molécula polar y una molécula apolar. En este caso, la carga de una molécula polar provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar y la convierte, de modo transitorio, en un dipolo

c.- Dipolo instantáneo -dipolo inducido
Las fuerzas de dispersión son fuerzas atractivas débiles que se establecen fundamentalmente entre sustancias no polares, aunque también están presentes en las sustancias polares.

d.- Dipolo inducido -dipolo inducido
Tienen lugar entre una molécula polar y una molécula apolar. En este caso, la carga de una molécula polar provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar y la convierte, de modo transitorio, en un dipolo.

>  Tipos de Fuerzas Intermoleculares.

Enlaces de hidrogeno.

-Dipolo-dipolo inducido. 

- Puente de Hidrógeno
Interacción entre un hidrogeno positivo y un átomo con alta electronegatividad.

- Ion- Dipolo
Relación entre una molécula polar y un ion. Las cargas de los cationes están más concentradas por ser más grandes que los iones.

- Ion-Ion
También llamado Puente Salino se relacionan entre iones de igual o diferente carga.  Hay dos tipos de interacciones: electroestática pura y enlace de hidrógeno.

- Ion-Dipolo Inducido
Se produce entre una molécula apolar y un ion. La proximidad del ion distorsiona la nube electrónica convirtiéndola en una molécula polarizada.

- Dipolo-Dipolo
Fuerza de atracción entre dipolos, polos opuestos se atraen , polos iguales se repelen.

- Dipolo-Dipolo Inducido
Proximidad entre una molécula polar y una apolar, provocando distorsión en la nube electrónica apolar.

- Dipolo Instantáneo-Dipolo Inducido
Conocidas como Fuerzas de London. Se relacionan entre sustancias no polares a pesar de la presencia de sustancias polares, por lo que no hay momento dipolar, pero por las irregularidades se crea una nube electrónica y se forma un dipolo instantáneo que crea un dipolo inducido.

Se establecen entre el hidrógeno y átomos electronegativos, como el flúor, oxígeno o nitrógeno. Los enlaces de hidrógeno permiten la comunicación de distintas moléculas y pueden establecerse entre moléculas orgánicas e inorgánicas. Esta fuerza es, por ejemplo, la responsable de mantener la estructura del ADN o de las proteínas y supone uno de los pilares de la naturaleza y la vida.

Se dan entre átomos cargados eléctricamente (catión si es positiva la carga, anión si es negativa). Este tipo de interacciones entre moléculas que presentan iones en su constitución atómica puede llamarse “puente salino” y su intensidad se determina por la ley de Coulomb.

Son fuerzas de atracción entre un ion (un átomo cargado) y una molécula polar. El dipolo, se junta con el ion a través de su extremo con carga contraria, con una intensidad proporcional a la carga del ion.

Son fuerzas de atracción entre una molécula apolar que es inducida por el campo electrostático del ion, adquiriendo polaridad instantánea, pero de baja intensidad 

Se trata de fuerzas entre dos dipolos permanentes. Implican cargas parciales (por lo que son menos fuertes) y poseen dirección (por eso juegan un papel importante en la distinción de posiciones entre moléculas distintas). Para romperlas hace falta introducir más energía de la que sería necesaria.

B) Dipolo-dipolo inducido

Se dan cuando un ion se aproxima a un dipolo o a una molécula apolar, ocasionando que esta última se comporte como un dipolo temporal inducido, pues altera su nube electrónica y luego este dipolo inducido reaccionará con otro dipolo 

C) Dipolo instantáneo-dipolo inducido (fuerzas de dispersión)
Ocurren solo entre moléculas apolares que al aproximarse sufren una distorsión en sus nubes electrónicas y producen recíprocamente dipolos inducidos transitorios. Esto luego les permitirá juntarse mediante sus extremos opuestos eléctricamente, con una fuerza proporcional a la cantidad de electrones que presenten y que se han visto por ende modificados 

Las fuerzas intermoleculares son aquellas que mantienen juntas a las moléculas, siendo fuerzas electrostáticas, haciendo que se atraigan o repelan. Por otro lado, también determinan las propiedades físicas de las sustancias, cómo punto de fusión y ebullición, la densidad, la tensión superficial, entre otras. 

Se clasifican en:

·  Fuerzas ión – ión:

Se producen entre iones de igual o distinta carga (si tienen carga distinta se atraen; si tienen igual carga se repelen). Este tipo de unión también se conoce como puente salino, principalmente forma parte de los aminoácidos. 

 

·  Fuerzas ión – dipolo: 

Se establecen entre un ión y una molécula polar. La densidad de carga en los cationes suele ser mucho mayor que en los aniones, al ser estos más grandes. En consecuencia, con una carga de igual magnitud, un catión experimenta una interacción mayor con un dipolo que un anión.

·  Fuerzas ión – dipolo inducido:

Son entre un ión y una molécula apolar, donde la cercanía del ión provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar, convirtiéndola en una polarizada. 

 

·  Fuerzas de Van der Waals: Son fuerzas de atracción débiles entre moléculas eléctricamente neutras. 

1.       Fuerzas Dipolo – Dipolo:

Se refiere a la unión entre átomos de distinta electronegatividad, de tal forma que provoca la creación de dos regiones en la molécula, una con carga positiva y otra con carga negativa. Los enlaces serán más polares cuando haya mayor diferencia electronegativa en los átomos. 

1.1  Puentes de Hidrógeno:

 Este tipo de unión se produce únicamente en los átomos de N, F y O.  Esto sucede cuando un átomo de hidrógeno se une a un elemento muy electronegativo o con elementos de pequeño tamaño capaces de aproximarse al núcleo del hidrógeno. 

2.       Fuerzas Dipolo - Dipolo inducido:

Son producidas entre una molécula polar y otra apolar, es decir, la polarización dependerá de la polarizabilidad de la nube electrónica de la molécula en particular. 

3.       Fuerzas de London:

Este tipo de fuerzas son mucho más débiles que un enlace covalente. Estas se encuentran presentes entre las moléculas sólidas y líquidas. Son interacciones temporales de dipolo – dipolo inducido. A medida que la masa molecular aumenta, ésta se vuelve más fuerte.

 

Los enlaces de hidrógeno pueden observarse en moléculas cuyo hidrógeno está enlazado con elementos electronegativos y con bajo volumen atómico, como el flúor, el nitrógeno y el oxígeno.

Estos enlaces se caracterizan por ser más fuertes, ya que la electronegatividad es bastante diferente entre los elementos. Uno puede usar la molécula de agua como un ejemplo de este tipo de enlace.
Dipolo permanente (dipolo)

El dipolo permanente (dipolo-dipolo) es la fuerza intermolecular intermedia que se observa entre las moléculas de los compuestos polares. En este caso, la interacción del hidrógeno con el oxígeno, el flúor y el nitrógeno no se produce.

En el dipolo-dipolo, los electrones se distribuyen asimétricamente, de modo que los elementos más electronegativos terminan atrayendo a los electrones.

En esta forma de unión, las moléculas consideradas polares interactúan para que los polos opuestos se conserven.

El dipolo inducido o las Fuerzas de Londres

El dipolo inducido se produce cuando todas las moléculas, ya sean polares o apolares, se atraen de forma no gravitatoria.

En este caso, los electrones están distribuidos simétricamente. Además, el dipolo eléctrico no está formado.

Sin embargo, cuando se aproximan las moléculas, los dipolos temporales se forman por inducción.

Esto se debe a que la molécula, aunque sea apolar, tiene muchos electrones, que se mueven muy rápidamente.