Fuerzas Intermoleculares Vs Intramoleculares

Las sustancias químicas se forman cuando los átomos o iones interactúan electrostáticamente. Por ejemplo, un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno se unen covalentemente para formar una molécula de agua. Estas fuerzas de enlace que mantienen unidos a los átomos dentro de una molécula se denominan fuerzas intramoleculares.

Las fuerzas intramoleculares dictan propiedades químicas como la estabilidad y los tipos de enlaces químicos. Los tres tipos básicos son enlaces iónicos, covalentes y metálicos. Un enlace iónico se forma mediante la transferencia de electrones de valencia de un metal a un átomo no metálico, lo que da como resultado una atracción electrostática entre los iones con carga opuesta.

Un enlace covalente se forma cuando los átomos no metálicos comparten sus electrones de valencia. Por último, el enlace metálico resulta de la interacción entre la matriz de iones metálicos positivos y un grupo compartido de electrones de valencia deslocalizados. Sin embargo, las interacciones electrostáticas no solo existen dentro de una molécula sino también entre las moléculas.

Por ejemplo, en el agua ya sea en su estado sólido, líquido o gaseoso, las moléculas interactúan a través de interacciones electrostáticas no unidas que dictan el estado de la materia. Estas interacciones son fuerzas intermoleculares e influyen en varias propiedades físicas, como los puntos de fusión y ebullición. Las fuerzas intermoleculares se pueden clasificar en varios tipos.

Se producen fuertes fuerzas ion-dipolo entre los iones y las moléculas polares. Las fuerzas dipolo-dipolo existen entre moléculas polares, siendo el enlace de hidrógeno un tipo especial de fuerza dipolo-dipolo. Finalmente, las fuerzas de dispersión más débiles de todas existen en todas las moléculas, polares y no polares, y son el resultado de dipolos temporales.

Las fuerzas intermoleculares son débiles porque las cargas pequeñas o parciales interactúan a grandes distancias, en comparación con las fuerzas intramoleculares, que son fuertes debido a las grandes interacciones electrostáticas que ocurren en distancias cortas. Por ejemplo, en el agua en estado líquido, las moléculas están separadas por una distancia media de unos 300 picómetros, característica de las fuerzas intermoleculares comparativamente más débiles. En consecuencia, se necesita calentar agua a solo 100 grados Celsius para superar estas fuerzas intermoleculares y hacer la transición de las moléculas de agua en fase líquida a la fase de vapor.

En contraste, la longitud del enlace O-H en el agua es de 96 picómetros, característica de los enlaces intramoleculares más fuertes. Se necesita calentar el agua a alrededor de 1000 grados Celsius, mucho más que su punto de ebullición, para romper este este enlace intramolecular.