Propiedades fisicas de las moleculas

Contenidos
  1. Propiedades físicas Punto de ebullición
    1. ¿Los compuestos moleculares tienen puntos de fusión altos?
    2. Propiedades físicas de los compuestos iónicos
    3. ¿Los compuestos moleculares son volátiles?

Propiedades físicas Punto de ebullición

Importante    No tiene mucho sentido leer esta página a menos que estés razonablemente satisfecho con el origen del enlace de hidrógeno y las fuerzas de van der Waals. Si no estás seguro, sigue primero estos enlaces.

Las moléculas están formadas por un número fijo de átomos unidos por enlaces covalentes y pueden ser muy pequeñas (incluso de un solo átomo, como los gases nobles) o muy grandes (como los polímeros, las proteínas o incluso el ADN).

Los enlaces covalentes que mantienen unidas las moléculas son muy fuertes, pero en gran medida son irrelevantes para las propiedades físicas de la sustancia. Las propiedades físicas se rigen por las fuerzas intermoleculares, es decir, las fuerzas que atraen a una molécula hacia sus vecinas (atracciones de Van der Waals o enlaces de hidrógeno).

Las sustancias moleculares tienden a ser gases, líquidos o sólidos de bajo punto de fusión, porque las fuerzas de atracción intermoleculares son comparativamente débiles. No es necesario romper ningún enlace covalente para fundir o hervir una sustancia molecular.

Nota: ¡Esto es muy importante! Puedes quedar como un estúpido si en un examen insinúas que, por ejemplo, al hervir el agua, ésta se divide en hidrógeno y oxígeno rompiendo los enlaces covalentes. Exactamente las mismas moléculas de agua están presentes en el hielo, el agua y el vapor.

¿Los compuestos moleculares tienen puntos de fusión altos?

La teoría VSPER (Valence shell electron pair repulsion) determina la geometría de las moléculas y también la geometría de los grupos de electrones. Esta teoría define que los pares de electrones se repelen entre sí, ya sea en pares de enlace o en pares solitarios, por eso los pares de electrones se dispersan para repelerse. También se centra en el grupo de electrones que puede ser un doble enlace o triple enlace en el átomo central, un par de electrones, un par solitario. A través del par de enlace, la teoría VSPER predice la forma de una molécula.

La forma de la molécula se predice por la ubicación de los núcleos y sus electrones. Ellos minimizan la repulsión y aumentan la atracción. Así que la forma de la molécula muestra su estado de equilibrio. También predice la distribución de los electrones. También depende de la orientación espacial de los enlaces covalentes con los átomos y de tener dos o más enlaces. La configuración de la molécula es tridimensional. El enlace del carbono es muy fácil de recordar: O=C=O.

Una molécula que tiene uno o más enlaces covalentes que son polares por lo que tienen momento dipolar debido a la acumulación de dipolos de enlace. En el enlace covalente O-H es polar debido a la diferencia de electronegatividad del oxígeno y el hidrógeno.

Propiedades físicas de los compuestos iónicos

En química orgánica, la comprensión de las propiedades físicas de los compuestos orgánicos, por ejemplo, el punto de ebullición (p.b.), la polaridad molecular y la solubilidad, es muy importante, ya que nos proporciona información útil sobre cómo tratar una sustancia de la forma adecuada. Estas propiedades físicas vienen determinadas por las fuerzas intermoleculares implicadas. Las fuerzas intermoleculares son las fuerzas de atracción entre moléculas que las mantienen unidas; son una fuerza eléctrica en la naturaleza. Nos centraremos en tres tipos de fuerzas intermoleculares: las fuerzas de dispersión, las fuerzas dipolo-dipolo y los enlaces de hidrógeno.

Las fuerzas de dispersión (también llamadas fuerzas de London) son el resultado del dipolo instantáneo y del dipolo inducido de las moléculas. En las moléculas no polares, el desplazamiento y la distorsión constantes de la densidad electrónica dan lugar a un dipolo débil y de corta duración en un momento dado, que se denomina dipolo instantáneo. Estos dipolos temporales también inducen a los electrones de una molécula vecina a distorsionarse, y esta molécula desarrolla un dipolo propio transitorio correspondiente, que es el dipolo inducido. Al final, todas las moléculas no polares se atraen entre sí a través de los dos tipos de dipolos temporales, como se muestra en la Fig. 2.6a. La fuerza de dispersión es débil por naturaleza y es la fuerza intermolecular más débil. Sin embargo, dado que se aplica a todos los tipos de moléculas (es la única fuerza intermolecular para moléculas no polares), las fuerzas de dispersión son también la fuerza intermolecular más fundamental.

¿Los compuestos moleculares son volátiles?

La molécula es el grupo observable más pequeño de átomos unidos de forma única que representan la composición, la configuración y las características de un compuesto puro. Hasta ahora, nuestro principal objetivo ha sido descubrir y describir las formas en que los átomos se unen para formar moléculas. Dado que todas las muestras observables de compuestos y mezclas contienen un gran número de moléculas (aproximadamente 020), también debemos ocuparnos de las interacciones entre moléculas, así como de sus estructuras individuales. De hecho, muchas de las características físicas de los compuestos que se utilizan para identificarlos (por ejemplo, los puntos de ebullición, fusión y solubilidad) se deben a interacciones intermoleculares.

Todos los átomos y moléculas ejercen entre sí una débil atracción, conocida como atracción de van der Waals. Esta fuerza de atracción tiene su origen en la atracción electrostática de los electrones de una molécula o átomo por los núcleos de otra. Si no existieran las fuerzas de van der Waals, toda la materia existiría en estado gaseoso y la vida tal y como la conocemos no sería posible. Cabe señalar que también existen fuerzas de repulsión más pequeñas entre las moléculas que aumentan rápidamente a distancias intermoleculares muy pequeñas.

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