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clase 12

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by

Elizabeth Solórzano

on 20 November 2012

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Transcript of clase 12

Las fuerzas de dispersión aumentan con la masa molar.

Las moléculas con mayor masa molar suelen tener más e-s. entonces las fuerzas de dispersión aumentan con el número de e-s.

Una mayor masa molar a menudo refleja un átomo más grande, y es más fácil alterar su distribución electrónica porque el núcleo atrae con menos fuerza a los electrones externos Fuerzas de Dispersión: Fuerzas de atracción que se generan a partir de los dipolos temporales inducidos en los átomos o moléculas.

A muy bajas T° y velocidades atómicas reducidas, las fuerzas de dispersión son suficientemente fuertes para mantener unidos los átomos y hacer que se condensen.

Esto tambien explica la atracción entre moléculas no polares. Nube difusa: Nube electrónica que se distribuye en un volumen considerable, así los e-s no están fuertemente unidos al núcleo

El carácter polarizable de los gases que contienen átomos o moléculas no polares (He, N2) permite q se condensen.

Dipolo Instantáneo: En un átomo de He, los e-s se mueven a cierta distancia del núcleo, en un instante cualquiera los átomos pueden tener un momento dipolar generado por las posiciones específicas de los e-s. La probabilidad de inducir un momento dipolar depende no sólo de la carga del ión o de la fuerza dipolo sino también de la polarizabilidad del átomo o molécula.

Un átomo o molécula tiende a ser más polarizable a medida que aumenta el número de e-s y se hace más difusa la nube electrónica Fuerzas entre sustancias no polares

Si un ion o molécula polar se acerca a un átomo o una molécula no polar, la distribución electrónica del átomo o molécula no polar se distorsiona por la fuerza ejercida x el ion o molécula polar provocando una clase de dipolo.
El dipolo del átomo o molécula no polar- Dipolo inducido Fuerzas de Dispersión De tal forma q con una carga de igual magnitud, un catión experimenta una interacción más fuerte con lo dipolos q un anión.

Hidratación – interacción ion-dipolo. Fuerzas de atracción entre moléculas

Ejercen aún más influencia en fases condensadas de la materia (líquidos y sólidos).

Mientras desciende la T° de un gas disminuye la E cinética promedio de sus moléculas. Fuerzas Intermoleculares Como el cis-dicloroetileno es una molécula polar y el trans-dicloroetileno no, se puede diferenciar con facilidad entre ellas con la medición del momento dipolar.

La magnitud de las fuerzas intermoleculares está determinada parcialmente por el que las moléculas posean o no un momento dipolar Para ambas moléculas el átomo central de N tiene un par de e-s libres, cuya densidad de carga se aleja del átomo de nitrógeno.

El N es más electronegativo que el H y el F más electronegativo que el N.

Por ello en NH3 el desplazamiento de la densidad electrónica es hacia el N, esto contribuye con el aumento del momento dipolar.

Mientras que en NF3 se alejan del átomo de N y juntos compensan la contribución del par libre hacia el momento dipolar. El momento dipolar será entonces igual a la suma vectorial de los momentos de enlace.

Los dos momentos de enlace en el dióxido de carbono son iguales en magnitud y dado que tienen direcciones opuestas en una molécula lineal, la suma o momento dipolar será cero.

Sin embargo si el dióxido de carbono fuese una molécula angular, los dos momentos de enlace se reforzarían parcialmente entre sí, así la molécula presentaría momento dipolar. Las flechas muestran el desplazamiento de la densidad electrónica desde el átomo de C central (menos electronegativo), al átomo de O (más electronegativo).

Para ambos casos, el momento dipolar de la molécula completa es el resultado de los dos momentos de enlace, los momentos dipolares individuales de los enlaces polares C=O.

El momento de enlace es una cantidad vectorial, es decir que tiene tanto magnitud como dirección. En muchos casos, las fuerzas de dispersión son comparables e incluso pueden ser mayores que las fuerzas dipolo-dipolo existentes entre moléculas polares
.
Ej. Punto de ebullición CH3F (-78-4) y CCl4 (76.5).

Aunque el momento dipolar en CH3F es de 1.8 D hierve a temperatura mucho más baja q el CCl4 que es una molécula no polar, porque este ultimo contiene más e-s

Por ello las fuerzas de dispersión del CCl4 son más fuertes que la suma de las fuerzas de dispersión y fuerzas dipolo-dipolo entre las moléculas CH3F El punto de fusión aumenta con el # de e-s de la molécula.

Como todas son no polares, las únicas fuerzas intermoleculares de atracción son las de dispersión Fuerzas de atracción entre moléculas polares, es decir entre moléculas que poseen momentos dipolares.
Su origen es electrostático, a mayor momento dipolar mayor será la fuerza.

En la fig se muestra la
orientación moléculas
polares en un sólido, en
liquido no es tan rígida pero
alineamiento es similar Fuerzas Dipolo-Dipolo Los iones y diplos se atraen entre sí por fuerzas electrostática conocidas como ion-dipolo, que NO son fuerzas de van der Waals

El puente o enlace de hidrógeno es un tipo de interacción dipolo-dipolo particularmente fuerte, pero debido a q solo unos pocos elementos participan en la formación de este se trata como una categoría aparte.

Según la fase de unas sustnacia, la naturaleza de sus enlaces químicos, y los tipos de elementos que la componen, en la atracción total entre las moléculals pueden actuar distintos tipos de interacciones Fuerzas de Van der Waals
Dipolo-dipolo
Dipolo-dipolo inducido
Dispersión Tipos de Fuerzas Intermoleculares Para evaporar 1 mol de agua en su punto de ebullición son suficientes alrededor de 41 kJ de E, pero para romper los dos enlaces O-H en 1 mol de sus moléculas de agua se necesita aplicar unos 930 kJ de E. Fuerzas que mantienen unidos los átomos de una molécula.

Estabilizan a las moléculas individuales, mientras que las intermoleculares son las principales responsables de las propiedades macroscópicas de la materia (pto de fusión, ebullición)

Las intermoleculares suelen ser más débiles que las intramoleculares, por lo que se necesita menos E para evaporar un líquido que para romper los enlaces de sus moléculas Fuerzas Intramoleculares A T° suficientemente baja, las moléculas ya no tienen la E necesaria para liberarse de la atracción de las moléculas vecinas.

Condensación Por ello el momento dipolar que resulta en NH3 es mayor que el de NF3.

Una utilidad práctica de la medición de momentos dipolares es que puede contribuir a distinguir entre moléculas que tienen la misma fórmula pero estructuras diferentes. Evaluemos NH3 y NF3 Ejemplos Experimentalmente se ha encontrado que el dióxido de carbono no presenta momento dipolar, por ello concluimos que el CO2 es una molécula lineal.

La naturaleza linean del dióxido de carbono se ha confirmado con otras mediciones experimentales. La presencia de enlaces polares no necesariamente implica que la molécula presenta un momento dipolar.

El dióxido de carbono, es una molécula triatómica, su geometría puede ser lineal o angular: Q se refiere solo a la magnitud de la carga y no al signo, por ello µ siempre es positivo.
El momento dipolar generalmente se expresa en unidades debye (D), cuyo factor de conversión es: Momento dipolar: es la medida cuantitativa de la polaridad de un enlace (µ) que es el producto de la carga Q por la longitud r entre las cargas





Para mantener la neutralidad eléctrica, las cargas en ambos extremos de una molécula diatómica eléctricamente neutra deben ser iguales en magnitud y de signo opuesto. Fluoruro de hidrógeno es un compuesto covalente con un enlace polar.

Desplazamiento de la densidad electrónica del H al F porque el átomo de F es más electronegativo que el átomo de H.

El desplazamiento de la densidad electrónica se simboliza con una flecha cruzada sobre la estructura de Lewis para indicar al dirección del desplazamiento Momento Dipolar Momento Dipolar y Fuerzas Intermoleculares En otro instante, los e-s cambian de posición y el átomo tiene un nuevo dipolo instantáneo.

En un tiempo promedio el átomo no tiene momento dipolar porque los dipolos instantáneos se cancelan entre sí Dipolo inducido la separación de sus cargas positiva y negativa se debe a la proximidad de un ión o molécula polar.
Interacción ión-dipolo inducido: interacción atractiva entre un ión y el diplo inducido
Interacción dipolo-dipolo inducido: atracción entre una molécula polar y el dipolo inducido Ambas moléculas poseen la fórmula molecular (C2 H2 Cl2 )
Mismo número y tipo de enlaces pero diferentes estructuras moleculares: Ejemplo Donde C es un coulombio y m un metro.

Las moléculas díatómicas que contienen átomos de elementos diferentes, tienen momento dipolar y se dice que son moléculas polares.

Las moléculas diátomicas que contienen átomos del mismo elemento son ejemplos de moléculas no polares porque no presentan momento dipolar

El momento dipolar de una molécula formada por tres o más átomos está determinado tanto por la polaridad de sus enlaces como por su geometría. La separación de cargas se representa como: Atraen entre sí a un ión (catión o anión) y a una molécula polar

La intensidad de esta interacción depende de la carga y tamaño del ión y de la magnitud del momento dipolar y del tamaño de la molécula.

Las cargas en los cationes son más concentradas porque estos iones suelen ser más pequeños q los aniones. Fuerzas Ion-Dipolo En muchos casos, las fuerzas de dispersión son comparables e incluso pueden ser mayores que las fuerzas dipolo-dipolo existentes entre moléculas polares
.
Ej. Punto de ebullición CH3F (-78-4) y CCl4 (76.5).

Aunque el momento dipolar en CH3F es de 1.8 D hierve a temperatura mucho más baja q el CCl4 que es una molécula no polar, porque este ultimo contiene más e-s

Por ello las fuerzas de dispersión del CCl4 son más fuertes que la suma de las fuerzas de dispersión y fuerzas dipolo-dipolo entre las moléculas CH3F Las fuerzas de dispersión aumentan con la masa molar.

Las moléculas con mayor masa molar suelen tener más e-s. entonces las fuerzas de dispersión aumentan con el número de e-s.

Una mayor masa molar a menudo refleja un átomo más grande, y es más fácil alterar su distribución electrónica porque el núcleo atrae con menos fuerza a los electrones externos Fuerzas de Dispersión: Fuerzas de atracción que se generan a partir de los dipolos temporales inducidos en los átomos o moléculas.

A muy bajas T° y velocidades atómicas reducidas, las fuerzas de dispersión son suficientemente fuertes para mantener unidos los átomos y hacer que se condensen.

Esto tambien explica la atracción entre moléculas no polares. La probabilidad de inducir un momento dipolar depende no sólo de la carga del ión o de la fuerza dipolo sino también de la polarizabilidad del átomo o molécula.

Un átomo o molécula tiende a ser más polarizable a medida que aumenta el número de e-s y se hace más difusa la nube electrónica Fuerzas entre sustancias no polares

Si un ion o molécula polar se acerca a un átomo o una molécula no polar, la distribución electrónica del átomo o molécula no polar se distorsiona por la fuerza ejercida x el ion o molécula polar provocando una clase de dipolo.
El dipolo del átomo o molécula no polar- Dipolo inducido Fuerzas de Dispersión De tal forma q con una carga de igual magnitud, un catión experimenta una interacción más fuerte con lo dipolos q un anión.
Hidratación – interacción ion-dipolo. Fuerzas de atracción entre moléculas

Ejercen aún más influencia en fases condensadas de la materia (líquidos y sólidos).

Mientras desciende la T° de un gas disminuye la E cinética promedio de sus moléculas. Fuerzas Intermoleculares Como el cis-dicloroetileno es una molécula polar y el trans-dicloroetileno no, se puede diferenciar con facilidad entre ellas con la medió del momento dipolar.

La magnitud de las fuerzas intermoleculares está determinada parcialmente por el que las moléculas posean o no un momento dipolar Para ambas moléculas el átomo central de N tiene un par de e-s libres, cuya densidad de carga se aleja del átomo de nitrógeno.

El N es más electronegativo que el H y el F más electronegativo que el N.

Por ello en NH3 el desplazamiento de la densidad electrónica es hacia el N, esto contribuye con el aumento del momento dipolar.

Mientras que en NF3 se alejan del átomo de N y juntos compensan la contribución del par libre hacia el momento dipolar. El momento dipolar será entonces igual a la suma vectorial de los momentos de enlace.

Los dos momentos de enlace en el dióxido de carbono son iguales en magnitud y dado que tienen direcciones opuestas en una molécula lineal, la suma o momento dipolar será cero.

Sin embargo si el dióxido de carbono fuese una molécula angular, los dos momentos de enlace se reforzarían parcialmente entre sí, así la molécula presentaría momento dipolar. Las flechas muestran el desplazamiento de la densidad electrónica desde el átomo de C central (menos electronegativo), al átomo de O (más electronegativo).

Para ambos casos, el momento dipolar de la molécula completa es el resultado de los dos momentos de enlace, los momentos dipolares individuales de los enlaces polares C=O.

El momento de enlace es una cantidad vectorial, es decir que tiene tanto magnitud como dirección. Momento Dipolar y Fuerzas Intermoleculares El punto de fusión aumenta con el # de e-s de la molécula.

Como todas son no polares, las únicas fuerzas intermoleculares de atracción son las de dispersión En otro instante, los e-s cambian de posición y el átomo tiene un nuevo dipolo instantáneo.

En un tiempo promedio el átomo no tiene momento dipolar porque los dipolos instantáneos se cancelan entre sí Nube difusa: Nube electrónica que se distribuye en un volumen considerable, así los e-s no están fuertemente unidos al núcleo

El carácter polarizable de los gases que contienen átomos o moléculas no polares (He, N2) permite q se condensen.

Dipolo Instantáneo: En un átomo de He, los e-s se mueven a cierta distancia del núcleo, en un instante cualquiera los átomos pueden tener un momento dipolar generado por las posiciones específicas de los e-s. Los iones y diplos se atraen entre sí por fuerzas electrostática conocidas como ion-dipolo, que NO son fuerzas de van der Waals

El puente o enlace de hidrógeno es un tipo de interacción dipolo-dipolo particularmente fuerte, pero debido a q solo unos pocos elementos participan en la formación de este se trata como una categoría aparte.

Según la fase de unas sustnacia, la naturaleza de sus enlaces químicos, y los tipos de elementos que la componen, en la atracción total entre las moléculals pueden actuar distintos tipos de interacciones Fuerzas de Van der Waals
Dipolo-dipolo
Dipolo-dipolo inducido
Dispersión Tipos de Fuerzas Intermoleculares Para evaporar 1 mol de agua en su punto de ebullición son suficientes alrededor de 41 kJ de E, pero para romper los dos enlaces O-H en 1 mol de sus moléculas de agua se necesita aplicar unos 930 kJ de E. Fuerzas que mantienen unidos los átomos de una molécula.

Estabilizan a las moléculas individuales, mientras que las intermoleculares son las principales responsables de las propiedades macroscópicas de la materia (pto de fusión, ebullición)

Las intermoleculares suelen ser más débiles que las intramoleculares, por lo que se necesita menos E para evaporar un líquido que para romper los enlaces de sus moléculas Fuerzas Intramoleculares A T° suficientemente baja, las moléculas ya no tienen la E necesaria para liberarse de la atracción de las moléculas vecinas.

Condensación Ambas moléculas poseen la fórmula molecular (C2 H2 Cl2 )
Mismo # y tipo de enlaces pero diferentes estructuras moleculares: Ejemplo Por ello el momento dipolar que resulta en NH3 es mayor que el de NF3.

Una utilidad práctica de la medición de momentos dipolares es que puede contribuir a distinguir entre moléculas que tienen la misma fórmula pero estructuras diferentes. Evaluemos NH3 y NF3 Ejemplos Experimentalmente se ha encontrado que el dióxido de carbono no presenta momento dipolar, por ello concluimos que el CO2 es una molécula lineal.

La naturaleza linean del dióxido de carbono se ha confirmado con otras mediciones experimentales. La presencia de enlaces polares no necesariamente implica que la molécula presenta un momento dipolar.

El dióxido de carbono, es una molécula triatómica, su geometría puede ser lineal o angular: Momento dipolar: es la medida cuantitativa de la polaridad de un enlace (µ) que es el producto de la carga Q por la longitud r entre las cargas





Para mantener la neutralidad eléctrica, las cargas en ambos extremos de una molécula diatómica eléctricamente neutra deben ser iguales en magnitud y de signo opuesto. Dipolo inducido la separación de sus cargas positiva y negativa se debe a la proximidad de un ión o molécula polar.
Interacción ión-dipolo inducido: interacción atractiva entre un ión y el diplo inducido
Interacción dipolo-dipolo inducido: atracción entre una molécula polar y el dipolo inducido Atraen entre sí a un ión (catión o anión) y a una molécula polar

La intensidad de esta interacción depende de la carga y tamaño del ión y de la magnitud del momento dipolar y del tamaño de la molécula.

Las cargas en los cationes son más concentradas porque estos iones suelen ser más pequeños q los aniones. Fuerzas Ion-Dipolo Fuerzas de atracción entre moléculas polares, es decir entre moléculas que poseen momentos dipolares.
Su origen es electrostático, a mayor momento dipolar mayor será la fuerza.
En la fig se muestra la
orientación moléculas
polares en un sólido, en
liquido no es tan rígida pero
alineamiento es similar Fuerzas Dipolo-Dipolo Donde C es un coulombio y m un metro.

Las moléculas díatómicas que contienen átomos de elementos diferentes, tienen momento dipolar y se dice que son moléculas polares.

Las moléculas diátomicas que contienen átomos del mismo elemento son ejemplos de moléculas no polares porque no presentan momento dipolar

El momento dipolar de una molécual formada por tres o más átomos está determinado tanto por la polaridad de sus enlaces como por su geometría. Q se refiere solo a la magnitud de la carga y no al signo, por ello µ siempre es positivo.
El momento dipolar generalmente se expresa en unidades debye (D), cuyo factor de conversión es: La separación de cargas se representa como: Floruro de hidrógeno es un compuesto covalente con un enlace polar.

Desplazamiento de la densidad electrónica del H al F porque el átomo de F es más electronegativo que el átomo de H.

El desplazamiento de la densidad electrónica se simboliza con una flecha cruzada sobre la estructura de Lewis par indicar al dirección del desplazmiento Momento Dipolar Ion dipolo Puentes de Hidrigeno
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