ENLACE QUMICOLa teora del enlace qumico explica el origen de los
enlaces entre dos o ms tomos y permite calcular las energas
involucradas en la formacin de esos enlaces. Hay bsicamentetres
modelos de enlace: inico, covalente y metlico.Los enlaces formados
entre dos elementos cualesquiera, ocurren entre electrones que se
encuentran en la ltima capa de cada elemento. Dichos electrones
reciben el nombre deelectrones de valencia.Para ilustrar un
elemento con sus electrones de valencia, se utiliza una estructura
llamada estructura de Lewis, que indica precisamente slo los
electrones de la ltima capa del tomo.Por ejemplo: La estructura de
Lewis para el H es:
Cargado positivamente cargado negativamenteENLACE INICOEnlace
inico, polar, salino o electrovalente Este tipo de enlace se efecta
entre metales y no metales por transferencia de electrones del
elemento metlico al no metlico, gracias a la fuerza
electrosttica.En esta transferencia se forman iones que
posteriormente se atraen fuertemente por diferencias de cargas
elctricas.
FORMACIN DE IONESCuando se transfieren electrones se
formaniones. Cuando un elemento sin carga elctrica (elctricamente
neutro) gana un electrn se convierte en un ion negativo o anin.
Cuando un elemento sin carga elctrica (elctricamente neutro) pierde
un electrn se convierte en un ion positivo o catin.Pruebaa
construir algunos iones.
Ejemplo: Formacin del cloruro de sodio (NaCl)
tomo de Na In Na (catin)
[10Ne] 3s1 1s2 2s2 2p6 perdida de un electron en el 3er nivel
[10Ne] 3s6 tomo de Cl In Cloruro (anin)
[10Ne] 3s2 3p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Ganancia de un electrn 00
[18Ar] Ambos iones tienden a perder o ganar electrones para
adquirir la configuracin de gas noble (estable). Segn Pauling, se
puede identificar el tipo de enlace por medio de una diferencia de
electronegatividades sabiendo que para este tipo de enlace es de
1.7 o mayor.Generalmente, un elemento alcalino o del Grupo I A (
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ) y un elemento halgeno o del Grupo VII A (
F, Cl, Br, I ) , formarn cristales inicos. Algunos de los
compuestos que mantienen enlaces inicos se encuentran NaCl, LiF,
KBr, NaF, KI, CaO, MgO, BeO, MgS, BaS, RbSe. (el enlace se da entre
un metal y un no metal).REQUISITOS PARA LA FORMACIN DEL ENLACE
IONICO
PROPIEDADES DEL ENLACE INICO Todos los compuestos inicos son
slidos a temperatura ambiente, debido a la elevada energa
reticular.
Presentan alta dureza (resistencia a ser rayados), ya que para
rayar el cristal inico hay que romper muchos enlaces de bastante
energa. La dureza aumenta con el valor absoluto de la energa
reticular. Son slidos frgiles, es decir, se rompen con facilidad
cuando se pretende deformarlos mediante fuerzas tangenciales; esto
es debido a las intensas fuerzas repulsivas que se originan entre
iones del mismo signo al producirse pequeas dislocaciones en la
distribucin de los iones en la red cristalina. Presentan elevados
puntos de fusin, debido a las intensas fuerzas electrostticas
presentes en el slido; a mayor valor absoluto de la energa de red
mayor temperatura de fusin. Los puntos de ebullicin tambin son
elevados, siendo sustancias poco voltiles, ya que los iones
persisten en la masa fundida y, por tanto, las fuerzas
electrostticas siguen siendo intensas (pese a su movilidad
relativa). Son malos conductores de la electricidad en estado
slido, debido a que los iones no pueden desplazarse en la red
cristalina. En estado fundido y en disolucin son buenos conductores
de la electricidad, ya que cuando la red cristalina se funde o se
disuelve en lquidos polares los iones quedan libres para moverse y,
as, pueden conducir la electricidad por conduccin inica. Son muy
solubles en disolventes polares, como el agua, debido a que las
fuerzas de atraccin entre iones se ven muy debilitadas por la alta
constante dielctrica que presentan los disolventes polares.REDES
CRISTALINASLoscompuestos inicosforman redes cristalinas
constituidas por iones de carga opuesta unidos por fuerzas
electrostticas. Este tipo de+ atraccin determina las propiedades
observadas. Si la atraccin electrosttica es fuerte, se forman
slidos cristalinos de elevadopunto de fusine insolubles enagua; si
la atraccin es menor, como en el caso delNaCl, el punto de fusin
tambin es menor y en general, son solubles en agua e insolubles en
lquidosapolarescomo elbenceno.La red cristalina de un slido inico
viene caracterizada por el nmero de aniones que pueden disponerse
como mximo en ntimo contacto en torno al catin (ndice de
coordinacin del catin) y viceversa (IC del anin). La estructura de
cada red cristalina viene determinada fundamentalmente por la
estequiometra del compuesto (derivada de la condicin de
electroneutralidad) y por factores de tipo geomtrico, entre los que
resulta determinante la relacin de los radios inicos (r+/r)En la
formacin delcompuesto inicose desprende una cantidad muy grande de
energa, que recibe el nombre deenerga reticular.
As, laenerga reticular, representada como Ur, se define como la
energa desprendida cuando se forma un mol de compuesto inico a
partir de los iones en estado gaseoso:
Qu significa que sea una red cristalina? Significa que es una
estructura slida altamente ordenada, formada por cationes y aniones
siempre en la misma proporcin (la proporcin estequiomtrica para
mantener la neutralidad elctrica) y en las mismas posiciones fijas.
Las posiciones fijas establecidas para los cationes y los aniones
dependen del tipo dered inica que tengamos. No todas lasredesinicas
son iguales, tenemos distintos tipos de estructuras.
Como cada in genera a su alrededor un campo elctrico que es
igual en las tres direcciones del espacio, cada uno de ellos tiende
a rodearse de un nmero fijo de iones de signo contrario. Este nmero
recibe el nombre dendice de coordinacinonmero de coordinacin.
Elndice de coordinacinvara segn el tipo de red. Por ejemplo, en el
caso del NaCl, cada sodio se rodea de 6 cloruros y cada cloruro se
rodea de 6 sodios. El nmero de coordinacin para ambos iones es 6,
es una estructura (6,6), que recibe el nombre de estructura cbida
centrada en las caras:Estructura cristalina del cloruro sdico,
NaCl.Los cloruros aparecen en verde y los sodios en morado. Se
puede observar que cada sodio se rodea de 6 cloruros (ndice de
coordinacin) porque no hay espacio para ms.Tabla con algunos tipos
de estructuras cristalinas inicas, con sus correspondientes nmeros
de coordinacin y algunos compuestos representativos.
ENERGA DE ENLACE
Laenerga de enlacees laenergatotal promedio que se desprendera
por la formacin de unmoldeenlaces qumicos, a partir de sus
fragmentos constituyentes (todos en estado
gaseoso).Alternativamente, podra decirse tambin que es la energa
total promedio que se necesita para romper un mol de enlaces dado
(en estado gaseoso).
Los enlaces ms fuertes, o sea los ms estables, tienen energas de
enlace grandes. Los enlaces qumicos principales son:enlaces
covalentes,metlicoseinicos. Aunque tpicamente se le llama enlace de
hidrgeno alpuente de hidrgeno, ste no es un enlace real sino una
atraccin intermolecular de ms baja energa que un enlace qumico.
Energa que se desprende cuando se forma un enlace (cambiada de
signo)
Energa necesaria para romper un enlace Eenlace >0 H + H
-----( H2 E= -435 KJ/mol Eenlace = 435 kJ/mol H2 ------( H + H E=
435 KJ/molRADIO INICOSe define en relacin a iones. Unines
unaespecie qumica con carga, ya sea esta positiva o negativa, y se
originan debido a que los elementos tratan de parecerse al gas
noble ms cercano (elementos del grupo 18), ya que estos tienen una
estabilidad superior debido a que sus niveles energticos se
encuentran completos. El trmino in significa "ir hacia" y hace
referencia a un circuito elctrico, es por eso que las sustancias
cargadas positivamente se llamancationes(van hacia el ctodo, polo
negativo) y las sustancias cargadas negativamente se
llamananiones(van hacia el nodo, polo positivo). La capacidad de un
tomo para ganar o perder electrones est dado por
suelectronegatividad, electropositividad, energa de ionizacin y
electroafinidad. El radio inico de una especie que ha perdido un
electrn es menor que el radio atmico original, esto se debe a que
como existe una carga positiva ms que negativas, los electrones se
sienten mucho ms atrados hacia el ncleo, reduciendo el radio. Por
su parte,cuando un elemento gana un electrn, su radio inico es
mayor que su radio atmico de origen, debido a que ese ltimo electrn
que entr no se encuentra tan atrado hacia el ncleo y hace aumentar
el radio.ENLACE COVALENTEEs aquel que se forma al compartir uno o
ms pares de electrones entre tomos no metlicos.Unenlace
covalenteentre dos tomos o grupos de tomos se produce cuando estos
tomos se unen, para alcanzar el octeto estable,
compartenelectronesdel ltimo nivel. La diferencia de
electronegatividades entre los tomos no es lo suficientemente
grande como para que se produzca una unin de tipo inica, en cambio,
solo es posible la comparticion de electrones con el fin de
alcanzar la mayor estabilidad posible; para que un enlace covalente
se genere es necesario que el delta de electronegatividad sea menor
a 1,7.
Los enlaces covalentes se producen entre tomos de un mismo no
metal y entre distintos no metales. Cuando distintos tomos de no
metales se unen, a pesar de que ocurra el compartimento electrnico,
uno de ellos resultara ms electronegativo que el otro por lo que
tendr tendencia a atraer los electrones hacia su ncleo; esto genera
un dipolo elctrico (o molcula polar) como es el caso del agua.
Por contrario, cuando tomos de un mismo elemento no metlico se
unen covalentemente, su delta de electronegatividad es cero, no se
crean dipolos. Ahora, las molculas entre si poseen prcticamente una
atraccin nula lo que explica que molculas diatmicas como el
Hidrgeno, Nitrgeno o Flor se encuentren en estado gaseoso. Sin
embargo existe una leve atraccin
TEORIAS PARA EXPLICAR EL ENLACE COVALENTE Y SUS ACANCESTEORIA DE
ENLACE DE VALENCIA
Linus Pauling y John C. desarrollaron la TEV y se basaron en la
idea de que, para formar un enlace entre dos tomos, cada uno debe
tener un electrn desapareado en un orbital. De aqu se deduce que la
cantidad mxima de enlaces covalentes que puede formar un tomo es
igual a la cantidad de orbitales incompletos que el atomo puede
tener. Esta teora introduce el modelo de hibridacin para explicar
geometra, ngulo de enlace y direccin de las molculas, por lo que
explica la tetravalencia del carbono por medio del fenmeno de
hibridacin, es decir, forma cuatro enlaces.Para ejemplificar a
teora utilizaremos el cloro y el oxgeno. En el cloro se forma un
enlace covalente, ya que solo tiene un electrn desapareado, de
acuerdo con su diagrama energtico.
TEORIA DEL ORBITAL MOLECULAR
Segn la teora del orbital molecular (TOM) los orbitales de los
tomos que se enlazan se solapan dando lugar a una serie de
orbitales extendidos a toda la molcula (orbitales moleculares). El
proceso de solapamiento, por tanto, no slo afecta a la capa de
valencia sino a todas las capas de los tomos enlazados.
Al igual que en la teora del enlace de valencia, la extensin del
solapamiento est relacionada con la intensidad del enlace y, adems,
dependiendo de que se produzca frontal o lateralmente, se formarn
orbitales moleculares de tipo sigma o pi. Cada pareja de orbitales
atmicos que se solapen formar una pareja de orbitales moleculares,
uno enlazante y otro antienlazante, que pueden contener hasta dos
electrones con espines opuestos.
*Los orbitales moleculares, OM, se forman por solapamiento de
orbitales atmicos, OA.*Para que los OA solapen, los signos de los
lbulos que solapan deben ser idnticos.
*Cuando dos OA se combinan, se forman dos OM: uno enlazante y
otroantienlazante. El enlazante tiene una energa menor que el
antienlazante.
*Para que dos OA se combinen deben tener una energa similar y
una simetra adecuada para que su solapamiento sea eficaz.
*Cada OM formado puede alojar hasta un mximo de 2e-
(antiparalelos).
*La configuracin electrnica de la molcula se puede construir
siguiendo el principio de Aufbau (rellenndose en una secuencia de
menor a mayor energa).
*Cuando los electrones se sitan en diferentes OM degenerados (de
la misma energa), sus espnes se orientan de forma paralela (Regla
de Hund).
*El orden de enlace de una molcula se define como el nmero de
pares de electrones enlazantes menos el nmero de pares
antienlazantes.
*La molcula ser estable si hay un mayor nmero de electrones
enlazantes que de antienlazantes, o dicho de otro modo, si el orden
de enlace es mayor que.
HIBRIDACINEs la mezcla de orbitales atmicos puros para formar
nuevo orbitales atmico y explicar las diferentes capacidades de
combinacin de un tomo con otro.La teora de enlaces de valencia
explica la orientacin direccional del enlace de manera espacial, es
decir, tridimensional, dando como resultado una imagen ms exacta
del aspecto geomtrico de la molcula.La formacin de un enlace
estable entre dos tomos requiere que sus electrones de valencia se
unan en tal forma que sus espines sean opuestos, se puede decir que
la valencia de un tomo esta determinad por el nmero de electrones
no apareados que tiene.ENLACE COVALENTE APOLAREs cuando dos tomos
del mismo elemento (no metlico) se unen para formar una molcula
simtrica y sin carga, por lo que su diferencia de
electronegatividad es igual a cero. La molcula de hidrogeno
presenta este tipo de enlace En este enlace, los electrones son
atrados por ambos ncleos con la misma intensidad, generando
molculas cuya nube electrnica es uniforme.PROPIEDADES DEL ENACE
COVALENTE NO POLAR1. Molculas diatmicas.
2. Baja solubilidad en el agua.
3. No conducen calor ni electricidad.4. Su actividad qumica es
media.ENLACE COVALENTE POLAR
Es cuando dos tomos no metlicos con diferentes
electronegatividades se unen, comparten electrones y la nube
electrnica se acumula en el tomo de mayor electronegatividad,
quedando uno con carga parcialmente positiva y el otro parcialmente
negativa. Su diferencia de electronegatividad es menor a 1.7
pauling.CARACTERSTICAS DEL ENLACE COVALENTE POLAR*Enlace sencillo o
simple: se comparten 2 electrones de la capa de valencia.*Enlace
doble: se comparten cuatro electrones, en dos pares, de la capa de
valencia.*Enlace triple: se comparten 6 electrones de la capa de
valencia en 3 pares.*Enlace cudruple: es la unin de 8 electrones de
la capa de valencia en 4 pares.*Enlace quntuple: es la unin de 10
electrones de la capa de valencia en 5 pares.
En general cuando un tomo comparte los dos electrones para uno
solo se llama enlace covalente dativo y se suele representar con
una flecha ().
PROPIEDADES DEL ENLACE COVALENTE POLAR1. Existen en los tres
estados de agregacin.2. Gran actividad qumica.3. Solubles en
solventes polares.4. Sus puntos de fusin y ebullicin son bajos.5.
Alguno son conductores de la electricidad, en solucin acuosa.
TEORIA DE REPULSIN DE PARES ELECTRNICOS DE LA CAPA DE VALENCIALa
teora de repulsin del par electrnicos permite predecir para los
electrones de Valencia que tanto estn separados para minimizar las
repulsiones en la molcula. Definimos un grupo de electrones como
cualquier regin localizada alrededor del tomo. As un grupo
electrones puede consistir en un enlace sencillo, en un enlace
doble, en un enlace triple, un par solitario e incluso un solo
electrones como es el caso de los radicales. Cada uno de estos por
separado repelen a otros grupos y trata de ocupar el mximo espacio
alrededor del tomo central. Si deseamos representar entre
dimensiones estas disposiciones nos permite predecir la forma de la
molcula.Ordenamiento de grupos de electrones alrededor del tomo
central
El ordenamiento de grupos de electrones alrededor del tomo
central se denomina grupos de electrones de Valencia que estn
alrededor del tomo central entonces la forma de la molcula se
define por la posicin relativa de los ncleos atmicos generando
formas geomtricas similares a las que podramos conformar al unir
dos o ms globos.En funcin del nmero depares de electrones
(enlazantes o no enlazantes)en torno al tomo central, estos pares
se dispondrn de la forma siguiente:
Estructuras AXmEn
Para clasificarse las diferentes formas moleculares es posible
asignarles una clasificacin especfica del tipo AXmEn donde m y n
son nmeros enteros. A es el tomo central, X es el tomo circundante
y E es un grupo de electrones de Valencia no enlazados, usualmente
en pares solitarios, cuyas formas de acuerdo al nmero de pares
tiene una disposicin, una geometra y unos ngulos definidos:
http://www.unalmed.edu.co/~cgpaucar/trpenv.pdfENLACE METLICOSe
produce cuando se combinan metales entre s. Los tomos de los
metales necesitan ceder electrones para alcanzar la configuracin de
un gas noble. En este caso, los metales pierden los electrones de
valencia y se forma una nube de electrones entre los ncleos
positivos.Elenlace metlicose debe a la atraccin entre los
electrones de valencia de todos los tomos y los cationes que se
forman.
Este enlace se presenta en el oro, la plata, el aluminio, etc.
Los electrones tienen cierta movilidad; por eso, los metales son
buenos conductores de la electricidad. La nube de electrones acta
como "pegamento" entre los cationes. Por esta razn casi todos los
metales son slidos a temperatura ambiente.Asume que los electrones
de enlace estn absolutamente deslocalizados en la red cristalina,
permitiendo un enlace entre los tomos metlicos a larga
distancia.
TEORIA DEL ENLACE Y PROPIEDADESTEORIA DE BANDAS
Esta teora representa un modelo ms elaborado para explicar la
formacin del enlace metlico; se basa en la teora de los orbitales
moleculares.Esta teora mantiene que cuando dostomos enlazan, los
orbitales de la capa de valencia se combinan para formar dos
orbitales nuevos que pertenecen a toda la molcula, uno que se
denomina enlazante (de menor energa) y otro antienlazante (de mayor
energa). Si se combinasen 3 tomos se formaran 3 orbitales
moleculares, con una diferencia deenerga entre ellosmenor que en el
caso anterior. En general, cuando se combinan N orbitales, de otros
tantos tomos, se obtienen N orbitales moleculares de energa muy
prxima entre s, constituyendo lo que se llama una "banda"En los
metales existe un nmero muy grande de orbitales atmicos para formar
enlaces deslocalizados que pertenezcan a toda la red metlica (como
si fuese una gran molcula). Como el nmero de orbitales moleculares
es muy grande forman unabandaen la que los niveles de energa, como
se ha dicho anteriormente, estn muy prximos.En los metalesse forman
dos bandas. Una en la quese encuentran los electrones de la capa de
valencia que se denomina"banda de valencia"y otraquese llama"banda
de conduccin"que es la primera capa vaca.En losmetales, la banda de
valencia est llena o parcialmente llena; pero en estas sustancias,
la diferencia energtica entre la banda de valencia y la de
conduccin es nula; es decir estn solapadas. Por ello, tanto si la
banda de valencia est total o parcialmente llena, los electrones
pueden moverse a lo largo de los orbitales vacos y conducir la
corriente elctrica al aplicar una diferencia de potencial.En el
caso de losaislantesla banda de valencia est completa y la de
conduccin vaca; pero a diferencia de los metales, no slo no solapan
sino que adems hay una importante diferencia de energa entre una y
otra (hay una zona prohibida) por lo que no pueden producirse
saltos electrnicos de una a otra. Es decir, los electrones no gozan
de la movilidad que tienen en los metales y, por ello, estas
sustancias no conducen la corriente elctrica.Un caso intermedio lo
constituyen lossemiconductores, en el caso de las sustancias de
este tipo, la banda de valencia tambin est llena y hay una
separacin entre las dos bandas, pero la zona prohibida no es tan
grande, energticamente hablando, y algunos electrones pueden saltar
a la banda de conduccin. Estos electrones y los huecos dejados en
la banda de valenciapermiten que haya cierta conductividad
elctrica. La conductividad en los semiconductores aumenta con la
temperatura, ya que se facilitan los saltos de los electrones a la
banda de conduccin. Son ejemplos de semiconductores: Ge, Si, GaAs y
InSb.PROPIEDADES DEL ENLACE METLICOAlta conductividad trmica y
elctrica, los electrones pueden moverse con libertad por la nube
electrnica.
-Son dctiles (factibles de hilar) y maleables (factibles de
hacer lminas), su deformacin no implica una rotura de enlaces ni
una aproximacin de iones de igual carga, como ocurra en los
compuestos inicos por ejemplo.
-Los puntos de fusin son moderadamente altos, la estabilidad de
la red positiva circundada por la nube de electrones es alta.
-Son difcilmente solubles en cualquier disolvente, por el mismo
motivo que justifica el punto anterior. (Pensar en la forma de
"atacar" el agua a un compuesto inico, en un metal que es "un todo
uniforme" no existe esa
posibilidad.http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/enlacemetales/semiconductores
http://www.unalmed.edu.co/~cgpaucar/trpenv.pdfConductores
slidos:MetalesCaractersticas qumicas:*Valencias positivas: Tienden
a ceder electrones a los tomos con los que se enlazan.
*Tienden a formar xidos bsicos.
*Energa de ionizacin baja: reaccionan con facilidad perdiendo
electrones para formar iones positivos o cationes
Caractersticas elctricas:*Mucha resistencia al flujo de
electricidad.
*Todo tomo de metal tiene nicamente un nmero limitado de
electrones de valencia con los que unirse a los tomos vecinos.
*Superposicin de orbitales atmicos de energa equivalente con los
tomos adyacentes
*La elevada conductividad elctrica y trmica de los metales se
explica as por el paso de electrones a estas bandas con defecto de
electrones, provocado por la absorcin de energa trmica.
-Ejemplos de metales conductores: Cobre. Este material es un
excelente conductor de las seales elctricas y soporta los problemas
de corrosin causados por la exposicin a la intemperie, por eso se
usa para los cables. Tambin el aluminio es un buen conductor. La ms
baja conductividad elctrica la tiene el bismuto, y la ms alta (a
temperatura ordinaria) la plata.SEMICONDUCTORES
Entre los semiconductores comunes se encuentran elementos
qumicos y compuestos, como el silicio, el germanio, el selenio, el
arseniuro de galio, el seleniuro de cinc y el telururo de
plomo.Para incrementar el nivel de la conductividad se provocan
cambios de temperatura, de la luz o se integran impurezas en su
estructura molecular.Estos cambios originan un aumento del nmero de
electrones liberados (o bien huecos) conductores que transportan la
energa elctrica.
Los cuatro electrones de valencia (o electrones exteriores) de
un tomo estn en parejas y son compartidos por otros tomos para
formar un enlace covalente que mantiene al cristal unido.
Para producir electrones de conduccin, se utiliza energa
adicional en forma de luz o de calor (se maneja comotemperatura),
que excita los electrones de valencia y provoca su liberacin de los
enlaces, de manera que pueden transportar su propia energa.
Cada electrn de valencia que se desprende de su enlace covalente
deja detrs de s unhueco, o dicho en otra forma, deja a su tomo
padre con un electrn de menos, lo que significa entonces que en ese
tomo existirun protn de ms.Las deficiencias ohuecosque quedan
contribuyen al flujo de la electricidad (se dice que estos huecos
transportancarga positiva). ste es el origen fsico del incremento
de la conductividad elctrica de los semiconductores a causa de la
temperatura.AISLANTESPresentan unaresistenciaal paso de corriente
elctrica hasta 2,5 1024 veces mayor que la de los buenos
conductores elctricos como la plata o el cobre.
Aislantes slidosEn los sistemas de aislacin de transformadores
destacan las cintas sintticas PET (tereftalato de polietileno), PEN
(naftalato de polietileno) y PPS (sulfido de polifenileno) que se
utilizan para envolver los conductores magnticos de los bobinados.
Tienen excelentes propiedades dielctricas y buena adherencia sobre
los alambres magnticos.
Un buen aislante entre vueltas de las bobinas de transformadores
es el cartn prensado o pressboard, el cual da forma a estructuras
de aislacin rgidas.
FUERZAS INTERMOLECULARESLasfuerzas intermolecularesse definen
como el conjunto de fuerzas atractivas y repulsivas que se producen
entre las molculas como consecuencia de la presencia o ausencia de
electrones.
Cuando dos o ms tomos se unen mediante un enlace qumico forman
una molcula, los electrones que conforman la nueva molcula recorren
y se concentran en la zona del tomo con mayor electronegatividad,
definimos la electronegatividad como la propiedad que tienen los
tomos en atraer electrones. La concentracin de electrones en una
zona especfica de la molcula crea una carga negativa, mientras que
la ausencia de los electrones crea una carga positiva.
Denominamos dipolos a las molculas que disponen de zonas
cargadas negativamente y positivamente debido a la
electronegatividad y concentracin de los electrones en las
molculas.
Podemos asimilar el funcionamiento de un dipolo a un imn con su
polo positivo y su polo negativo, de tal forma que si acercamos
otro imn el polo positivo atraer al polo negativo y viceversa,
dando como resultado una unin.
Las fuerzas intermoleculares que actan entre las molculas se
clasifican en :
Dipolos permanentes
Dipolos inducidos
Dipolos dispersos.
Puentes de hidrgeno
Dentro de los 4 grupos descritos anteriormente, las fuerzas ms
relevantes son las 3 primeras tambin conocidas como fuerzas de Van
der Waals.
Dipolos permanentes
Este tipo de unin se produce cuando ambas molculas disponen de
cargas positivas y negativas, es decir son molculas polares o que
tienen polaridad, atrayndose electrostaticamente y formando la
unin.
Dipolos inducidos
Este tipo de unin se produce cuando una molcula no polar
redistribuye la concentracin de los electrones (tiene la
posibilidad de polarizarse) al acercarse una molcula polar, de tal
forma que se crea una unin entre ambas molculas.
En este caso la molcula polarinducela creacin de la molcula
apolar en una molcula polar.
Dipolos dispersos
Este ltimo caso la unin se produce entre molculas no polares
pero que pueden polarizarse, y cuando esto ltimo ocurren se atraen
mutuamente creando la unin molecular.
La unin que se crea en este tipo de dipolos tiene una intensidad
muy dbil y una vida muy corta
Las energas de unin generadas por las fuerzas intermoleculares
son muy inferiores a las energas generadas en los enlaces qumicos,
pero a nivel global son superiores en nmero a estas ltimas
desempeando un paple vital tanto en las propiedades de adhesin como
de cohesin del adhesivo.
Van der Waals ------ 0,1 a 10 Kj/molEnlace Covalente ------ 250
400 Kj/mol.
En la siguiente tabla se encuentra una comparativa entre las
propiedades de las fuerzas intermoleculares y los enlaces
qumicos:
Fuerzas intermoleculares:
Son muy dependientes de la temperatura, un aumento de
temperatura produce un decremento de las fuerzas
intermoleculares.
Son ms dbiles que los enlaces qumicos, del orden de 100 veces
menor
La distancia de unin es a nivel de micras
Las uniones no estn direccionadas. Enlaces Qumicos:
No son tan dependientes de la temperatura
Son ms fuertes que las fuerzas intermoleculares
La distancia de unin es muy pequea. Las uniones estn
direccionados.
Con todo esto, dentro de un material adhesivo como es un
polmero, nos encontramos con uniones qumicas entre tomos que forman
molculas y fuerzas intermoleculares entre las propias molculas de
los polmeros. El conjunto de estos enlaces, uniones y fuerzas son
las responsables de las propiedades adhesivas y cohesivas de los
pegamentos, adhesivos y sellantes.
http://www.losadhesivos.com/fuerzas-intermoleculares.html