Influencia del Enlace Químico en las Propiedades Físicas: Polaridad, Fuerzas Intermoleculares y Puntos de Fusión y Ebullición

Influencia del Enlace Químico en las Propiedades Físicas

Fuerzas de Dispersión y Polarización

El lado o extremo en el que el núcleo se encuentra parcialmente expuesto es ligeramente más positivo (δ+), y el extremo hacia el que la densidad electrónica se ha desplazado tiene una carga parcial negativa (δ-). Dicha separación de cargas se conoce como dipolo temporal. El núcleo parcialmente expuesto de un átomo atrae la densidad electrónica de un átomo vecino, y es este dipolo inducido entre las moléculas lo que representa la fuerza de dispersión entre los átomos y las moléculas. Sin embargo, un instante después la densidad electrónica ya se ha desplazado, y las cargas parciales que causan la atracción han cambiado.

La intensidad de la fuerza de dispersión depende de cierto número de factores. Sin embargo, para dar un enfoque cualitativo y predictivo, se debe considerar que las fuerzas de dispersión se relacionan con el número de electrones que se encuentren en el átomo o en la molécula. Así, bajo dicha base, es el número de electrones el que determinará la facilidad con la que se puede polarizar la densidad del electrón, y a mayor polarización, son más intensas las fuerzas de dispersión. A su vez, la intensidad de estas fuerzas intermoleculares determina el punto de fusión y el punto de ebullición de la sustancia: cuando más intensas son las fuerzas intermoleculares, más altos son los puntos de fusión y de ebullición.

Influencia de la Forma Molecular

La forma molecular es un factor más bien secundario que afecta a la intensidad de las fuerzas de dispersión. Una molécula compacta solo permite una pequeña separación de carga, mientras que una molécula alargada hace posible una separación de carga bastante mayor.

Relación entre Enlace Químico y Propiedades Físicas

Punto de Ebullición

Aunque en un líquido las partículas tienen un arreglo menos regular y mayor libertad de movimiento que en un cristal, cada una de ellas es atraída por muchas otras. La ebullición implica la separación de moléculas individuales, o pares de iones con carga opuesta, del seno del líquido. Esto sucede cuando se alcanza una temperatura suficiente para que la energía térmica de las partículas supere las fuerzas de cohesión que las mantienen unidas en la fase líquida.

Punto de Fusión

En un sólido cristalino, las partículas que actúan como unidades estructurales (iones o moléculas) se hallan ordenadas de un modo muy regular y simétrico; hay un arreglo geométrico que se repite a través de todo el cristal. La fusión es el cambio del arreglo ordenado de las partículas en el retículo cristalino a uno más desordenado que caracteriza a los líquidos. La fusión se produce cuando se alcanza una temperatura a la cual la energía térmica de las partículas es suficientemente grande como para vencer los enlaces que las mantienen en sus lugares.

Los compuestos polares presentan puntos de fusión y ebullición más altos que los no polares de peso molecular semejante, debido a que las fuerzas intermoleculares son más fáciles de vencer que las fuerzas interiónicas.

Las moléculas que presentan enlaces de hidrógeno entre sí tienen un punto de fusión y ebullición más elevado que los que no lo presentan y tienen el mismo peso molecular. Esto es debido a que hay que emplear energía adicional para romper las uniones moleculares.