Resumen de Conceptos Fundamentales de Química General

## Introducción Las **fuerzas intermoleculares** son las atracciones y repulsiones que existen entre moléculas o entre iones y moléculas. Estas fuerzas determinan muchas propiedades observables de sustancias (puntos de ebullición, solubilidad, viscosidad, etc.). En este material veremos los tipos principales de fuerzas intermoleculares, ejemplos y aplicaciones prácticas, sin abordar en detalle temas ya cubiertos por otros módulos como compuestos inorgánicos, gases, líquidos o disoluciones. > **Definición:** Las fuerzas intermoleculares son interacciones no covalentes que actúan entre especies químicas separadas y determinan su comportamiento macroscópico. ## Tipos principales de fuerzas intermoleculares Dividimos las fuerzas en categorías según su origen y magnitud. A continuación se describen y comparan. ### 1) Fuerzas de dispersión (London) > **Definición:** Fuerzas de dispersión son atracciones temporales producidas por fluctuaciones instantáneas en la densidad electrónica de las moléculas, que inducen dipolos momentáneos. - Presentes en todas las moléculas, incluso en gases nobles y moléculas apolares como - Metano: ce{CH4} - Hexano: ce{C6H14} - Decano: ce{C10H22} - Aumentan con el tamaño y la polarizabilidad: más electrones y superficie molecular => fuerzas de dispersión mayores. Did you know que las fuerzas de dispersión explican por qué sustancias apolares de mayor masa molar tienen puntos de ebullición más altos que las de menor masa molar? ### 2) Dipolo-dipolo > **Definición:** Interacciones entre moléculas polares permanentes, donde los extremos con cargas parciales opuestas se atraen. - Requieren moléculas con momento dipolar permanente (por ejemplo, moléculas con enlaces polarizados distribuidos asimétricamente). - Más fuertes que las fuerzas de dispersión típicas entre moléculas de tamaño similar. ### 3) Dipolo inducido (dipolo — dipolo inducido) > **Definición:** Interacción donde una molécula polar induce un dipolo en una molécula apolar cercana, produciendo atracción. - Importante en mezclas de moléculas polares y apolares; por ejemplo, acetona mezclada con yodo molecular ( ce{I2} ) puede inducir polarización en ce{I2} y favorecer solubilidad parcial. ### 4) Puente de hidrógeno > **Definición:** Interacción direccional fuerte entre un átomo de hidrógeno unido covalentemente a O, N o F y un par solitario de un átomo electronegativo en otra molécula. - Requiere donador: X–H con X = O, N o F, y aceptor: par solitario en O, N o F. - Más fuerte y más direccional que otras interacciones dipolo-dipolo. - Ejemplos: enlaces entre moléculas de alcoholes, agua y aminas. ### 5) Interacción ion-dipolo > **Definición:** Atracción entre un ion y una molécula polar; importante en solubilidad de sales en disolventes polares. - Fuerza significativa en soluciones iónicas con solventes polares; no se desarrolla aquí en detalle porque disoluciones están cubiertas en otro módulo. ## Comparación resumida | Tipo de fuerza | Origen | Relevancia típica | Magnitud (aprox.) | |---|---:|---|---:| | Dispersión (London) | Fluctuaciones electrónicas | Todas las moléculas, dominante en apolares | + | | Dipolo-dipolo | Moléculas polares permanentes | Moléculas polares | ++ | | Dipolo inducido | Polar induce en apolar | Mezclas polar-apolar | + | | Puente de hidrógeno | H unido a O, N o F interacciona con par solitario | Alcoholes, aminas, agua | +++ | | Ion-dipolo | Ion — molécula polar | Disoluciones iónicas en solventes polares | +++ | (La columna Magnitud usa una escala relativa: +, ++, +++) ## Ejemplos prácticos y aplicaciones 1. Ordenar puntos de ebullición: metano (ce{CH4}), hexano (ce{C6H14}) y decano (ce{C10H22}) - Explicación: todos apolares, por lo que las fuerzas dominantes son de dispersión. La polarizabilidad aumenta con la cantidad de electrones y la superficie molecular; por tanto el orden de menor a mayor punto de ebullición es: ce{CH4} < ce{C6H14} < ce{C10H22}. 2. Solubilidad en agua de fármac