Fuerzas_Intermoleculares_2012

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Fuerzas Intermoleculares
Unidad II
Fisicoquímica
FUERZAS INTERMOLECULARES
Fuerzas Intermoleculares
� Fuerzas Electrostáticas (iones, µ
permanentes)
� Fuerzas de Inducción (entre µ
permanente e inducido)
Fuerzas de Inducción (entre µ
permanente e inducido)
� Fuerzas de Atracción (dispersión y 
repulsión, no polares)
� Fuerzas Específicas (químicas) 
(asociaciones y solvataciones)
Fuerzas Intermoleculares
� Funciones de Energía Potencial
dr
dV
F −=
� Fuerzas Electrostáticas
2
0
21
4 r
qq
F
⋅⋅⋅
⋅
=
επ
Ε0 = 8.85419 10−12 C3/m
0V rpara 
4
1
0
21
12
=⇒∞=⋅=
+
⋅⋅⋅
⋅
=⇒−⇒ ∫
eZq
cte
r
qq
V
dr
dV
επ
Fuerzas Intermoleculares
 CGS)para (no SIsistema para 4 
4
0V rpara 
0
0
2
21
12
1
επ
επ
⋅⋅
⋅⋅⋅
⋅⋅
=
=⇒∞=⋅=
r
eZZ
V
eZq
2eZZ
εεε ⋅=
⋅⋅
=
adieléctric constante 
 
4
 : vacíoen no 0
2
21
12
r
r
r
eZZ
V
ε
εεε
επ
⋅=
⋅⋅⋅
⋅⋅
=
La ε de Coulomb es de gran magnitud y largo alcance.
Cl- y Na+ → r = 2.76Å
( )
 covalente Tk 200
1036.8 
10276.04
1060218.1)1()1( 19
9
0
219
12
ε
επ
≅≅
⋅−=
⋅⋅⋅⋅
⋅⋅+⋅−
= −−
−
JV
Fuerzas Intermoleculares
� Las Fe: - contribución predominante en la 
E conformacional → alto punto de fusión 
real.
µ permanente: molécula asimétrica.� µ permanente: molécula asimétrica.
� µ = 0: molécula simétrica.
� Para moléculas con µ permanente:
1026
4
62
0
2
2
2
1
12
r
1
V CO :j. E
r
1
V V 21para 
...
)4(3
2
∝∝∝⇒=
+
⋅⋅⋅⋅⋅⋅
⋅⋅
−=
µ
επ
µµ
rTk
V + -
- +
- + + -
+ - - +
Fuerzas Intermoleculares
Fuerzas Intermoleculares
� Polarizabilidad y µ inducidos:
Ar CH4 µ’= α E
α polarizabilidad:α polarizabilidad:
- Propiedades dieléctricas
- Índice de refracción
862
0
2
12
2
21
12
62
0
2
21
12
1
r cuadripolapara 
)4(
)4(
 polar 2 polar; no 1
rr
V
r
V
=
⋅⋅⋅
⋅+⋅
−=
⋅⋅⋅
⋅
−=⇒
α
επ
µαµα
επ
µα
Fuerzas Intermoleculares
Fuerzas Intermoleculares
Fuerzas Intermoleculares
� Fuerzas de Atracción:
Fuerzas atractivas dipolo inducido – dipolo inducido:
(cuántica) London
)4(2
3
0201
0201
62
0
21
12
UhUh
UhUh
r
V
⋅+⋅
⋅⋅⋅
⋅⋅⋅
⋅
−=
επ
αα
16 n 8 repulsión 
1
f(T) 
)4(2
3
UhI 1
)4(2
6
21
21
62
0
21
12
022
0
02010
<<
nr
A
VF
rII
II
r
V
UU
cte
UhUhr
=⇒
∝≠
+
⋅
⋅⋅⋅
⋅
−=
⋅=
−
=−
⋅+⋅⋅⋅⋅
επ
αα
η
επ
Influencia >α que I, por qué?
London no vale para moléculas con nubes solapadas.
Fuerzas Intermoleculares
 mn 0 y BA >>
mnatrepTotal r
B
r
A
UUV −=+=
Potencial de Lennard Jones













−




⋅=
612
4
rr
U
σσ
ε
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/diatomica/diatomica.ht
m#El%20potencial%20de%20Lennard-Jones
Fuerzas Intermoleculares
Fuerzas Intermoleculares
Fuerzas Intermoleculares
Disolvente: ciclohexano a 20°C. 
A T y P constantes
Disolvente: ciclohexano a 6°C.
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