lunes, 21 de mayo de 2012

Interacciones intermoleculares II. Ejemplos


1)   La variación de la fuerza de London con el peso molecular se puede ver claramente si analizamos el punto de ebullición de los halógenos. Las moléculas de los distintos halógenos son todas no polares y la única fuerza que gobierna su interacción es la fuerza de London. Pero entonces, ¿porqué a temperatura ambiente (25 °C) el F2 y el Cl2 son gases, el Br2 es líquido y el I2 sólido?. Como se ve claramente en el cuadro, el peso molecular del flúor es menor que el del cloro, que es menor que el del bromo y que es menor que el del yodo. La intensidad de la fuerza de London también va a aumentar en esa dirección y por lo tanto el punto de ebullición también aumenta.

Fórmula molecular
Peso molecular
Punto de ebullición
Estado
Flúor
F2
38
-188 °C
Gas
Cloro
Cl2
70,9
-34 °C
Gas
Bromo
Br2
159,8
58 °C
Líquido
Yodo
I2
253,8
184 °C
Sólido


2)   Para analizar la influencia de la fuerza dipolo-dipolo podemos comparar un compuesto polar y uno no polar de un peso molecular similar, por ejemplo el propano (CH3-CH2-CH3, peso molecular= 44, punto de ebullición= -42 °C) y el dimetiléter (CH3-O-CH3, peso molecular= 46, punto de ebullición= -24 °C). Como se puede  observar, el punto de ebullición del propano (molécula no polar que solo presenta fuerzas de London entre sus moléculas) es menor que el del dimetiléter, de similar peso molecular pero cuyas moléculas son polares y por lo tanto además de fuerzas de London presenta fuerzas dipo-dipolo entre sus moléculas.

3)   ¿Y qué pasa con dos compuestos polares? Como dijimos antes, cuanto mayor polaridad presenta una molécula (o sea, cuanto más polar es), la fuerza dipolo-dipolo también es mayor. Por ejemplo, la propanona y el sulfuro de metilo son moléculas polares y con un peso molecular parecido (ver cuadro). La fuerza de London va a ser similar en ambos compuestos y la diferencia en el punto de ebullición se va a deber a la diferencia de polaridad de las moléculas. Sumado a que el oxígeno es más electronegativo que el azufre, la geometría de la acetona hace que esta sea una molécula más polar, y por lo tanto su punto de ebullición va a ser mayor.

Peso molecular
Fórmula semi-desarrollada
Punto de ebullición
propanona (acetona)
58
CH3-CO-CH3
56 °C
Sulfuro de metilo
62
CH3-S-CH3
37 °C

4)   Para analizar la influencia de la interacción puente de hidrógeno vamos a analizar el punto de ebullición de dos isómeros funcionales: el dimetiléter y el etanol (ver cuadro). Las dos sustancias son polares y presentan entre sus moléculas fuerzas de London y dipolo-dipolo. Sin embargo, a temperatura ambiente el dimetiléter es un gas mientras que el etanol es líquido. Esa diferencia se debe a la interacción de hidrógeno, que solo se da en el etanol y hace que las moléculas de esta sustancia estén más fuertemente unidas.
Compuestos
Fórmula semidesarrollada
peso molecular
Pto de ebullición
dimetiléter
CH3-O-CH3
46
-24,0 °C
etanol
CH3-CH2-OH
46
78,2 °C

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