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Fuerzas de London o de dispersión: dipolo instantáneo – dipolo inducido

Las fuerzas dipolo instantáneo – dipolo inducido se dan entre moléculas covalentes apolares, e incluso entre átomos no enlazados, como es el caso de los gases nobles. Ya hemos visto previamente, en el caso del hidrógeno diatómico, H2, que las moléculas de hidrógeno se unen entre sí por una fuerza de 1 kJ/mol.

Fuerzas intermoleculares: moléculas de hidrógeno

No obstante, cabe preguntarse, ¿cómo es posible que estas moléculas, totalmente apolares por estar formadas por dos átomos idénticos, establezcan entre sí una unión, por débil que sea? Se comprende que haya fuerzas de carácter electrostático entre moléculas covalentes polares pero… ¿entre las apolares?
Veamos, pues, la naturaleza de estas fuerzas. En las moléculas covalentes apolares, puede suceder que la nube electrónica, que estará en movimiento constante en torno a los núcleos atómicos, se halle más desplazada hacia un lado de la molécula durante un brevísimo lapso de tiempo.

Dipolo instantáneo en la molécula de hidrógeno diatómico, H2

Así, la especie que es normalmente apolar, se puede volver fugazmente polar y formar un dipolo instantáneo. Además, por un proceso de inducción, este dipolo instantáneo puede provocar, a su vez, el desplazamiento de la nube electrónica de las nubes vecinas, formando lo que se conoce como un “dipolo inducido”.

Formación de un dipolo inducido en la molécula de hidrógeno

Estos dipolos sienten una cierta atracción mutua, de carácter débil (son dipolos con un desplazamiento de carga leve), que reciben el nombre de fuerzas dipolo instantáneo – dipolo inducido, o también fuerzas de London o fuerzas de dispersión.


Una vez considera, por tanto, la naturaleza de estas fuerzas de London, cabe destacar que aumentan con el tamaño de la molécula y, por tanto, con la masa molecular. Esto es debido a que cuanto más grande es la molécula, más electrones tendrá, más grande será la nube electrónica y más alejada se hallará ésta del núcleo. Esto hace que, en la smoléculas grandes, sea más fácil la formación de dipolos instantáneos. Se dice que estas moléculas son polarizables.

Por ejemplo, si consideramos las moléculas diatómicas de los halógeno cloro, bromo y yodo, Cl2, Br2 e I2, sus puntos de fusión y ebullición y su estado de agregación a temperatura ambiente se pueden ver en la tabla siguiente:

Tabla de puntos de fusión y ebullición halógenos: cloro, bromo y yodo

De forma esquemática, podemos representar la nube electrónica de cada una de estas moléculas cada vez más grande y, por tanto, más polarizable, tal y como podemos ver en la siguiente figura:

Polarizabilidad de las moléculas apolares en función de la masa molecular

A pesar de esto, se cumple que las fuerzas de London o de dispersión son las más débiles de todas las fuerzas intermoleculares, por lo que, en general, las moléculas covalentes apolares presentarán bajos puntos de fusión y ebullición, aumentando en un mismo grupo con el tamaño atómico. Lo mismo ocurre con los gases nobles, que son átomos que no forman enlace, en los cuales el punto de ebullición superior corresponde, en efecto, al más grande de la serie, el radón, por ser el más grande de la serie. Como podemos ver, los puntos de ebullición crecen de menor a mayor:

      • Helio:      -269 ºC
      • Neón:      -246 ºC
      • Argón:    -186 ºC
      • Criptón: -152 ºC
      • Xenón: -108 ºC
      • Radón: -62 ºC

 

Category: Enlace Químico and Teoría de Enlace Químico.

Tags: Enlace covalente and Fuerzas intermoleculares.

23 Comentarios

  1. Hola!
    tengo la duda de que si las fuerzas de atraccion de london y el dipolo permanente-dipolo inducido son lo mismo. Gracias!

    Malen, 1 Año Antes Reply

    • ¡Hola! Bueno, la clasificación de las fuerzas intermoleculares a veces varía un poco, pero si tienes un dipolo permanente normalmente se clasifican dentro de las fuerzas de van der Waals, y si los dipolos son instantáneos (y luego a su vez inducen otros) generando fuerzas de dispersión, entonces es a esas a las que llamamos fuerzas de London.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  2. Gracias por la información, y la calidad de la explicación.

    Juan, 1 Año Antes Reply

    • Hola Juan, bienvenido y gracias a ti por comentar :) Un saludo

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  3. Hola! Me gustaría que me recomendases páginas web para hacer ejercicios sobre polaridad y fuerzas intermoleculares. Me gustaría que fuese lo antes posible por favor.
    Muchisimas gracias y enhorabuena por los videos!
    Saludos

    Andrea, 1 Año Antes Reply

    • Hola Andrea, bienvenida. No tengo muy controlado el resto de material que hay por la web, pero aquí tienes muchos ejercicios resueltos de selectividad y seguro que encuentras de polaridad y fuerzas intermoleculares, así que espero que te sirvan.
      http://www.spaindata.com/quimica/
      Yo todavía tardaré unas semanas en subir esos ejercicios.
      Gracias por comentar.
      Un saludo,
      Carmen

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  4. una pregunta???
    en k consiste ls fuerzas ion-dipolo induido y las uerzas hidrofobicas. y un ejemplo de cada uno

    giniva, 1 Año Antes Reply

    • Hola Giniva, las fuerzas ión dipolo inducido serían las que se puedan establecer entre un ión, por ejemplo un catión sodio, Na+, o un anión cloruro, Cl-, con un compuesto apolar pero que pueda inducirse un dipolo por cercanía con una especie cargada como el ión, por ejemplo, el yodo, que tiene una nube electrónica grande y polarizable.
      Por su parte, las fuerzas hidrofóbicas son fuerzas entre moléculas apolares, esencialmente serían las fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido que se pueden dar entre distintas moléculas de yodo, I2, como verás aquí a pie de vídeo para el yodo:
      http://www.quimitube.com/videos/enlace-quimico-ejercicio-40-propiedades-de-las-redes-cristalinas-bacl2-h2o-diamante-e-i2/

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  5. Hola, quisiera por favor saber si me podrias dar 2 ejemplos de formulas moleculares de una sustancia binaria cuyas moleculas no sean dipolos permanentes, es urgente, graciass!!!

    Katya, 1 Año Antes Reply

    • ¡Hola! Imagino que se refiere a que sean sustancias formadas sólo por dos elementos (y por tanto distinta electronegatividad entre ellos), pero que se anulen los dipolos por geometría. Podría ser el CO2 y el metano, por ejemplo.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  6. hola , quisiera saber si tenes alguna idea de como justificar un ejercicio en el cual me dan diferentes compuestos (alcano , alcohol, ácido , amina y una sal ) y me piden el punto de ebullición o de fusión en forma decreciente o creciente depende comparando sus fuerzas intermoleculares y justifique en simplesplalabras xq..?
    muchas gracias

    melany, 1 Año Antes Reply

  7. que es la fuerza de london

    jose, 1 Año Antes Reply

  8. Que bueno vídeos, me ayudan mucho. De antemano muchas gracias…pero aun tengo una duda, ¿como se da el enlace dipolo permanente-dipolo inducido?

    Cesar Daniel, 11 Mess Antes Reply

    • ¡Hola! Muchas gracias, me alegra que te sirvan. El enlace entre dipolos, sean permanentes o inducidos, siempre es una atracción electrostática entre los extremos de carga opuesta. Por ejemplo, si miras el caso del agua (dipolos permanentes) siempre la parte negativa de una molécula de agua se atrae electrostáticamente con la parte positiva de otra. Esto es lo que ocurre en cualquier tipo de interacción entre dipolos. Un saludo.

      QuimiTube, 11 Mess Antes Reply

  9. Like :3

    :3, 11 Mess Antes Reply

  10. Disculpa, porque en las moléculas CCl4 y SiCl4, el punto de eb. del CCl4 es mayor, si el SiCl4 tiene más electrones???

    Sofía, 10 Mess Antes Reply

  11. Excelente! :D mil gracias!

    Lupita, 10 Mess Antes Reply

  12. por que las moleculas apolares estan formadas por dos atomos identicos

    stefannia, 4 Mess Antes Reply


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