FUERZAS INTERMOLECULARES

Las fuerzas intermoleculares se definen como el conjunto de fuerzas atractivas y repulsivas que se producen entre las moléculas como consecuencia de la polaridad que poseen las moléculas.

Cuando dos o más átomos se unen mediante un enlace químico forman una molécula,  los electrones que conforman la nueva molécula recorren y se concentran en la zona del átomo con mayor electronegatividad, definimos la electronegatividad como la propiedad que tienen los átomos en atraer electrones. La concentración de los electrones en una zona  definida de la molécula crea una carga negativa, mientras que la ausencia de los electrones crea una carga positiva.

Denominamos dipolos a las moléculas que disponen de zonas cargadas negativamente y positivamente debido a la electronegatividad y concentración de los electrones en las moléculas.

Podemos asimilar el funcionamiento de un dipolo a un imán con su polo positivo y su polo negativo, de tal forma que si acercamos otro imán el polo positivo atraerá al polo negativo y viceversa, dando como resultado una unión.

Las fuerzas intermoleculares que actúan entre las moléculas se clasifican en :

1. Dipolos permanentes
2. Dipolos inducidos
3. Dipolos dispersos.
4. Puentes de hidrógeno

Dentro de los 4 grupos descritos anteriormente, las fuerzas más relevantes son las 3 primeras, también conocidas como fuerzas de Van der Waals.

-Dipolos permanentes: Este tipo de unión se produce cuando ambas moléculas disponen de cargas positivas y negativas, es decir son moléculas que polares o que tienen polaridad, atrayéndose electrostáticamente y formando la unión.

     -   Dipolos inducidos: Este tipo de unión se produce cuando una molécula no polar redistribuye la concentración de los electrones (tiene la posibilidad de polarizarse) al acercarse una molécula polar, de tal forma que se crea una unión entre ambas moléculas.

En este caso la molécula polar induce la creación de la molécula apolar en una molécula polar.

- Dipolos dispersos: Este último caso la unión se produce entre moléculas no polares pero que pueden polarizarse, y cuando esto último ocurren se atraen mutuamente creando la unión molecular.La unión que se crea en este tipo de dipolos tiene una intensidad muy débil y una vida muy corta

Las energías de unión generadas por las fuerzas intermoleculares son más reducidas que las energías generadas en los enlaces químicos, pero existen en mayor número que los otros, por lo que a nivel global implican un papel muy importante.

Van der Waals  ------ 0,1 a 10 Kj/mol
Enlace Covalente ------ 250 – 400 Kj/mol.

En la siguiente tabla se encuentra una comparativa entre las propiedades de las fuerzas intermoleculares y los enlaces químicos:

Fuerzas intermoleculares: Son muy dependientes de la temperatura, un aumento de temperatura produce un decremento de las fuerzas intermoleculares. Son mas débiles que los enlaces químicos, del orden de 100 veces menor La distancia de unión es a nivel de micras Las uniones no están direccionadas.

Enlaces Químicos: No son tan dependientes de la temperatura Son más fuertes que las fuerzas intermoleculares La distancia de unión es muy pequeña, a nivel de Amstrongs Las uniones están direccionados.

Con todo esto, dentro de un material adhesivo como es un polímero, nos encontramos con uniones químicas entre átomos que forman moléculas y fuerzas intermoleculares entre las propias moléculas de los polímeros. El conjunto de estos enlaces, uniones y fuerzas son las responsables de las propiedades adhesivas y cohesivas de los pegamentos, adhesivos y sellantes.

El enlace puente de hidrógeno es una atracción que existe entre un átomo de hidrógeno (carga positiva) con un átomo de O, N o X (halógeno) que posee un par de electrones libres (carga negativa).

Por ejemplo el agua, es una de las substancias que presenta este tipo de enlaces entre sus moléculas. Una molécula de agua se forma entre un átomo de Oxigeno con seis electrones de valencia (sólo comparte dos y le quedan dos pares de electrones libres) y dos hidrógenos con un electrón de valencia cada uno (ambos le ceden su único electrón al oxígeno para que complete el octeto).

La molécula de agua es una molécula polar, por lo que presenta cuatro cargas parciales, de esta manera la fracción positiva (un hidrógeno) genera una atracción con la fracción negativa de otra molécula (el par de electrones libres del oxígeno de otra molécula de agua). Teóricamente una molécula de agua tiene la capacidad de formar 4 puentes de Hidrógeno