Las fuerzas intermoleculares son el resultado de dipolos moleculares y fuerzas electromagnéticas. En muchas moléculas, usted tiende a tener áreas donde los electrones tienden a acumularse con mayor frecuencia, o áreas que tienden a evitar. Esto conduce a la formación de polos cargados positiva o negativamente en una molécula.
Si dos moléculas dipolares idénticas se acercan lo suficiente entre sí, sus polos podrían interactuar entre sí, realineándose de manera que dos polos opuestos se enfrenten, lo que resulta en atracción.
Veamos un ejemplo. Agua o H2O
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En H2O, el oxígeno (O) posee una electronegatividad muy alta. Esto significa que puede atraer electrones hacia él con mucha fuerza. Como consecuencia, los electrones involucrados en el enlace entre el hidrógeno y el oxígeno tienden a permanecer más cerca del átomo de oxígeno que de los átomos de hidrógeno.
Esta acumulación de electrones cerca del oxígeno lleva a que gane una carga negativa parcial, mientras que los hidrógenos ganan una carga parcial positiva cada uno. Las cargas parciales, como su nombre lo indica, no son verdaderas cargas eléctricas. El oxígeno no recibe electrones adicionales, simplemente logra atraer algunos más cerca de sí mismo, por lo que solo recibe parte de una carga eléctrica, una carga ‘parcial’.
Ahora tiene dos lugares donde una carga eléctrica prevalece sobre la otra. El átomo de oxígeno tiene una carga más negativa que el resto de la molécula, por lo que se convierte en un dipolo negativo. Los hidrógenos, por otro lado, tienen una carga más positiva debido a que sus electrones prefieren estar más cerca del átomo de oxígeno. Entonces obtienes dos polos positivos más pequeños en cada Hidrógeno, o uno más grande justo en el medio de ellos.
Ahora imagine dos moléculas de agua que se acercan entre sí muy de cerca. Si los dos Oxígenos se acercan, comenzarán a rechazarse mutuamente ya que ambos poseen una carga negativa parcial. Sin embargo, si una molécula de agua girara, entonces los polos positivos se enfrentarían al negativo, lo que resultaría en atracción.
Este tipo específico de fuerzas intermoleculares, que implican un átomo de hidrógeno unido a un átomo con alta electronegatividad y un segundo átomo con una carga eléctrica negativa o alta densidad de electrones, se denominan enlaces de hidrógeno y son el tipo más fuerte de fuerzas intermoleculares.
En el agua, los enlaces de hidrógeno son responsables de muchas de sus propiedades físicas, incluida la famosa forma de copo de nieve.
Todas las demás fuerzas intermoleculares funcionan en base a los mismos principios. Las cargas eléctricas localizadas en una molécula interactúan con otras cargas localizadas en otra molécula. Sin embargo, como estos tienden a ser solo cargas parciales, las fuerzas intermoleculares solo tienen un rango muy corto y tienden a ser muy débiles. Ver Van-der-Waals Force.
