Fuerzas de dispersión de London (Fuerzas de Van Der Waals): Fuerzas intermoleculares débiles

Fuerza de dispersión de London

Sabes que cada átomo y molécula tiene electrones y que estos electrones están en constante movimiento. En cualquier momento, estos electrones pueden estar más hacia un lado de una molécula que hacia otro. Cuando los electrones se concentran más en un extremo de una molécula, ese extremo se vuelve ligeramente negativo. El otro extremo, donde los electrones no están tan concentrados, se vuelve ligeramente positivo. En este instante, esta molécula es un dipolo temporal. Este dipolo puede alentar a una molécula cercana a convertirse también en dipolo porque el lado negativo de la primera molécula hará que los electrones se escapen en la otra molécula (ya que el negativo (-) detesta el negativo (-)).

Una molécula puede convertirse en un dipolo temporal debido al movimiento de sus electrones.

Ahora estos dos dipolos adyacentes creados a partir del movimiento de electrones se atraen entre sí. Esta fuerza intermolecular muy débil se llama fuerza de dispersión de London. La fuerza de dispersión de London es la fuerza intermolecular débil que resulta del movimiento de los electrones que crea dipolos temporales en las moléculas . A la fuerza de dispersión de London a veces se la denomina “fuerza de Van der Waals”. La fuerza de Van der Waals es un término general que describe cualquier fuerza intermolecular atractiva entre moléculas e incluye tanto la fuerza de dispersión de London como la fuerza dipolo-dipolo discutida en otra parte.

La fuerza de dispersión de London provoca la atracción de dipolos adyacentes.

Debilidad de la fuerza

Como puede imaginar, esta es una fuerza extremadamente débil, mucho más débil que los enlaces de hidrógeno o cualquier otra fuerza intramolecular. Como mencioné, esta fuerza actúa entre todos los átomos y moléculas. Esta es la única fuerza intermolecular que actúa sobre gases nobles y moléculas no polares.

Una fuerza de dispersión de London funciona debido al movimiento de electrones. Como puede imaginar, cuantos más electrones haya en los átomos, más fuerte será la fuerza. Además, en un átomo más grande, los electrones llenarán las capas de mayor energía, lo que significa que estarán más lejos del núcleo y, por lo tanto, estarán menos apretados por la atracción del núcleo. Los electrones más alejados pueden moverse con mayor libertad, creando un dipolo más fácil. Ésta es la razón por la que la fuerza de dispersión de London aumenta al aumentar la masa atómica.

Efectos sobre las propiedades

Las fuerzas intermoleculares afectan las propiedades de una sustancia. Cuanto más fuertes son los vínculos entre las moléculas de una sustancia, más se adhiere esa sustancia. Por ejemplo, el helio, He, es un gas noble. La única fuerza intermolecular que tiene entre moléculas es una fuerza de dispersión de London. Esta fuerza es muy débil, por lo que no mantiene unidas esas moléculas con mucha fuerza. Es por eso que el helio tiene un punto de ebullición tan bajo de -452 ° F.

Otro ejemplo es la molécula apolar de metano, CH4. Debido a que es no polar, solo experimenta las fuerzas de dispersión de London para mantenerlo unido en un líquido. Su punto de ebullición es de -263 ° F. Ahora, mire NH3, amoníaco. Tiene solo un átomo de hidrógeno menos, pero es polar y experimenta enlaces de hidrógeno. Su punto de ebullición es mucho más alto -28 ° F.Contraste esto con el agua, H20, que no solo es un compuesto polar, también experimenta enlaces de hidrógeno y tiene algunas otras propiedades especiales. Su punto de ebullición es de + 212 ° F.El punto de ebullición del hidrógeno solo, sin el oxígeno adjunto, es 600 grados más bajo, a -423 ° F.

El helio solo tiene la débil fuerza de dispersión de London que mantiene unidas las moléculas.

Lo mismo, pero lo contrario, es cierto para los puntos de fusión. Las sustancias se van a derretir de un sólido a un líquido más fácilmente si sus moléculas individuales no se atraen tanto entre sí. El punto de fusión del agua es de 32 ° F, una diferencia de 180 grados entre la fusión y la ebullición. Para el hidrógeno solo, el punto de fusión es de -434 ° F. Solo 11 grados separan la fusión y la ebullición porque hay fuerzas de atracción tan débiles que actúan sobre él. Entonces, como puede ver, esas fuerzas intermoleculares realmente afectan las propiedades físicas de las sustancias.

Resumen de la lección

Hay varias fuerzas intermoleculares que actúan sobre las sustancias. La más débil de estas fuerzas es la fuerza de dispersión de London , una de las fuerzas de Van der Waals. Es la fuerza intermolecular débil que resulta del movimiento de los electrones la que crea dipolos temporales en las moléculas. Esta fuerza es más débil en los átomos más pequeños y más fuerte en los más grandes porque tienen más electrones que están más lejos del núcleo y pueden moverse más fácilmente. La fuerza de dispersión de London, como todas las fuerzas intermoleculares, afecta los puntos de ebullición y fusión de las sustancias.

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección en video, podría:

• Caracterizar las fuerzas de dispersión de London
• Discutir la causa de la debilidad de la fuerza.
• Tenga en cuenta los efectos sobre las propiedades de las moléculas.