10 Características de las
Fuerzas Intermoleculares

Te explicamos qué son las fuerzas intermoleculares, su importancia, los distintos tipos de fuerzas y las características de cada uno.

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La doble hélice del ADN se mantiene unida a través de puentes de hidrógeno.

¿Qué son las fuerzas intermoleculares?

Se llama fuerzas intermoleculares al conjunto de fuerzas atractivas y repulsivas que se dan entre las moléculas de la materia, debido por lo general a la presencia y distribución de sus electrones (polaridad).

Este tipo de fuerzas se da en la naturaleza y forma parte de los elementos y procesos involucrados en el enlace entre átomos y moléculas para alcanzar estructuras más complejas, lo cual puede darse mediante diversos tipos de procesos, que a su vez involucran distintos tipos de fuerzas.

Así, las fuerzas intermoleculares se dan entre moléculas de diversa naturaleza, determinando muchas de las propiedades físicas de la sustancia resultante, como su estado de agregación, puntos de fusión y ebullición, solubilidad, densidad, etc.

  1. Importancia

Como hemos dicho antes, se trata de fuerzas fundamentales para la construcción de estructuras moleculares complejas, como las necesarias para la vida o para formar sustancias inorgánicas de diversa índole.

Además, de las fuerzas intermoleculares dependen muchas propiedades físicas de la sustancia resultante ya que se trata de qué tanto se atraen entre sí las partículas mínimas de una sustancia.

  1. Qué es un enlace químico

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Dos o más átomos se juntan para formar una molécula en un enlace químico.

Un enlace químico es el proceso en que dos átomos o más se juntan para formar una molécula, alcanzando así una estabilidad electroquímica mediante la estructura resultante. Existen dos clasificaciones de enlaces químicos:

  • Covalentes. Aquellos enlaces químicos en que dos átomos comparten electrones de su capa exterior y se juntan con gran energía.
  • No covalentes. Considerados “interacciones débiles” o de menor energía, mantienen juntos a moléculas, iones y partes de moléculas. Estos enlaces se dan por diversos tipos de fuerzas: enlaces de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals o de dispersión de London.
  1. Fuerzas ión-ión

Se dan entre átomos cargados eléctricamente (catión si es positiva la carga, anión si es negativa), según la regla fundamental de que iones con cargas iguales se repelen y con cargas distintas se atraen.

Este tipo de interacciones entre moléculas que presentan iones en su constitución atómica puede llamarse “puente salino” y su intensidad se determina por la ley de Coulomb.

  1. Fuerzas ión-dipolo

Son fuerzas de atracción entre un ion (un átomo cargado) y una molécula polar. El dipolo, así, se junta con el ion a través de su extremo con carga contraria, con una intensidad proporcional a la carga del ion.

Pueden juntarse muchos dipolos de esta manera, si el ion es lo bastante grande. Estas son las fuerzas que intervienen en la disolución de sales, por ejemplo.

  1. Fuerzas ión-dipolo inducido

Muy semejantes al caso de ion y molécula polar, pero en lugar de esta última, se trata de una apolar que es inducida por el campo electrostático del ion, adquiriendo polaridad instantánea, pero de baja intensidad.

  1. Fuerzas hidrofóbicas

Se llaman así a las fuerzas de repulsión que determinadas moléculas presentan ante el agua, como es el caso de muchos lípidos.

Estas moléculas, en su empeño por minimizar la superficie que interactúa con un medio acuoso, se organizan a sí mismas formando agregados supramoleculares.

Este tipo de construcciones moleculares son fundamentales para la vida ya que en muchos casos permiten la construcción de membranas biológicas.

  1. Puentes de hidrógeno

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Los enlaces por puente de hidrógeno tienen lugar cuando un átomo de hidrógeno se enlaza con otro fuertemente electronegativo, como nitrógeno, oxígeno o flúor.

Esto le deja una leve carga electropositiva parcial, lo suficiente como para reaccionar nuevamente con otros átomos electronegativos (los mismos N, O y F) de otra molécula, haciendo de puente o enlace entre las dos.

Este tipo de enlaces serán más fuertes mientras más electronegativo sea el átomo enlazado con hidrógeno.

  1. Fuerzas de Van der Waals

Se conoce con este nombre a determinadas fuerzas atractivas y/o repulsivas entre moléculas que no tienen que ver con enlaces intramoleculares (covalentes, iónicos, metálicos) sino su naturaleza electromagnética o polar en casos muy específicos. Las fuerzas de Van der Waals son:

  • Fuerzas dipolo-dipolo. Se trata de fuerzas entre dos dipolos permanentes, conocidas como fuerzas de Keesom. Implican cargas parciales (por lo que son menos fuertes) y poseen dirección (por eso juegan un papel importante en la distinción de posiciones entre moléculas distintas). Para romperlas hace falta introducir más energía de la que sería necesaria para separar moléculas no polares. Los puentes de hidrógeno se consideran a menudo un ejemplo de esto.
  • Fuerzas dipolo-dipolo inducido. Se dan cuando un ion se aproxima a un dipolo o a una molécula apolar, ocasionando que esta última se comporte como un dipolo temporal inducido, pues altera su nube electrónica. Luego este dipolo inducido reaccionará con otro dipolo, como si se tratase de las fuerzas de Keesom. Por esta razón puede disolverse, por ejemplo, gases no polares (como el Cl2) en solventes polares.
  1. Fuerzas de dispersión de London

Consideradas a menudo entre las Fuerzas de Van der Waals (y llamadas fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido), ocurren solo entre moléculas apolares que al aproximarse sufren una distorsión en sus nubes electrónicas y producen recíprocamente dipolos inducidos transitorios.

Esto luego les permitirá juntarse mediante sus extremos opuestos eléctricamente, con una fuerza proporcional a la cantidad de electrones que presenten y que se han visto por ende modificados.

  1. Ejemplos

Algunos ejemplos de fuerzas intermoleculares son:

  • Las membranas celulares. La doble capa de lípidos que rodea nuestras células funciona en base a fuerzas hidrofóbicas, que ordenan los lípidos todos de la misma manera, con sus cabezas hidrofílicas hacia afuera y sus cuerpos hidrófobos hacia adentro de la célula, diferenciándola del exterior.
  • Las hebras del ADN. La doble hélice del ADN se mantiene unida a través de puentes de hidrógeno que le confieren su estructura fija acostumbrada.
  • Las enzimas. Reaccionan ante sus sustratos, atraídas por una fuerza ion-ion que le garantiza una atracción fuerte y permanente.
  • La disolución de las sales. Como el cloruro de sodio (NaCl), cuyas polaridades (Na+ y Cl) reaccionan con los polos opuestos del agua venciendo a las fuerzas que los mantienen juntos para formar uniones ion-dipolo.

Referencias

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Enciclopedia de Características (2017). "Fuerzas Intermoleculares". Recuperado de: https://www.caracteristicas.co/fuerzas-intermoleculares/