Fuerzas intermoleculares y fuerzas intramoleculares

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En la publicación “Teoría cinético molecular de gases, sólidos y líquidos”, les conté sobre las propiedades de los gases, sólidos y líquidos, en función de la teoría cinético molecular. Pero el estudio de la cinética molecular, no es más que el estudio de las fuerzas intermoleculares; es decir, el estudio de las fuerzas de atracción entre las moléculas. Estas fuerzas son las responsables del comportamiento no ideal en gases, pero tienen mayor peso en las fases sólida y líquida. Por ejemplo, a medida que la temperatura de un gas disminuye, las moléculas pierden energía cinética molecular (es decir pierden velocidad de movimiento), y ya no tienen la energía necesaria para librarse de la atracción intermolecular. En este momento, las moléculas se agregan y forman pequeñas gotas de líquido; es decir, el gas se condensa.

A diferencia de las fuerzas intermoleculares, las fuerzas intramoleculares, son aquellas que mantienen juntos a los átomos que forman una molécula. Estas fuerzas estabilizan a las moléculas individuales, mientras que las fuerzas intermoleculares son las responsables de las propiedades macroscópicas de la materia (densidad, punto de ebullición). Las fuerzas intermoleculares son más débiles que las intramoleculares, por ello se requiere menos energía para evaporar un líquido que para romper los enlaces de sus moléculas. Por ejemplo, para evaporar 1 mol de agua en su punto de ebullición se necesitan 41 KJ de energía y para romper los dos enlaces OH en 1 mol de agua se necesitan 930 KJ de energía.

Como dije la magnitud de las fuerzas intermoleculares, influye en las propiedades de las sustancias. Por ejemplo, si se necesita más energía para separar las moléculas de la sustancia A, que de la sustancia B, es porque las moléculas de A están unidas por fuerzas intermoleculares de mayor fuerza que las moléculas de B. Por lo tanto, el punto de ebullición de A será mayor que el de B.

Las propiedades de la materia, dependerán de las fuerzas intermoleculares que estén en juego. Existen diversos tipos de fuerzas intermoleculares: fuerzas dipolo-dipolo, dipolo-dipolo inducido y fuerzas de van der Waals. Los iones y dipolos se atraen entre sí mediante fuerzas electrostáticas conocidas como fuerzas ión-dipolo. El puente de hidrógeno, es un tipo de atracción dipolo-dipolo particularmente fuerte. Según la fase de una sustancia, la naturaleza de los enlaces químicos y los tipos de elementos que la componen, podrán actuar diferentes tipos de interacciones. En publicaciones posteriores se tratarán las interacciones individualmente.



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