Van der Waals vs enlaces de hidrógeno
Las fuerzas de Van der Waals y los enlaces de hidrógeno son atracciones intermoleculares entre moléculas. Algunas fuerzas intermoleculares son más fuertes y otras son débiles. Estos enlaces determinan el comportamiento de las moléculas.
Fuerzas de Van der Waals
Para una atracción intermolecular, debe haber una separación de carga. Hay algunas moléculas simétricas como H2, Cl2, donde no hay separaciones de carga. Sin embargo, los electrones se mueven constantemente en estas moléculas. Por lo tanto, puede haber una separación de carga instantánea dentro de la molécula si el electrón se mueve hacia un extremo de la molécula. El extremo con el electrón tendrá una carga negativa temporalmente, mientras que el otro extremo tendrá una carga positiva. Estos dipolos temporales pueden inducir un dipolo en la molécula vecina y, posteriormente, puede ocurrir una interacción entre polos opuestos. Este tipo de interacción se conoce como interacción dipolo inducido-dipolo inducido. Además, puede haber interacciones entre un dipolo permanente y un dipolo inducido o entre dos dipolos permanentes. Todas estas interacciones intermoleculares se conocen como fuerzas de Van der Waals.
Bonos de hidrógeno
Cuando el hidrógeno se une a un átomo electronegativo como el flúor, el oxígeno o el nitrógeno, se produce un enlace polar. Debido a la electronegatividad, los electrones en el enlace serán más atraídos por el átomo electronegativo que por el átomo de hidrógeno. Por lo tanto, el átomo de hidrógeno obtendrá parcialmente una carga positiva, mientras que el átomo más electronegativo obtendrá parcialmente una carga negativa. Cuando dos moléculas que tienen esta separación de carga están cerca, habrá una fuerza de atracción entre el hidrógeno y el átomo cargado negativamente. Esta atracción se conoce como enlace de hidrógeno. Los enlaces de hidrógeno son relativamente más fuertes que otras interacciones dipolares y determinan el comportamiento molecular. Por ejemplo, las moléculas de agua tienen enlaces de hidrógeno intermoleculares. Una molécula de agua puede formar cuatro enlaces de hidrógeno con otra molécula de agua. Dado que el oxígeno tiene dos pares solitarios, puede formar dos enlaces de hidrógeno con hidrógeno cargado positivamente. Entonces las dos moléculas de agua se pueden conocer como un dímero. Cada molécula de agua puede unirse con otras cuatro moléculas debido a la capacidad de enlace de hidrógeno. Esto da como resultado un punto de ebullición más alto para el agua, a pesar de que una molécula de agua tiene un peso molecular bajo. Por lo tanto, la energía necesaria para romper los puentes de hidrógeno cuando pasan a la fase gaseosa es alta. Además, los enlaces de hidrógeno determinan la estructura cristalina del hielo. La disposición única de la red de hielo lo ayuda a flotar en el agua, por lo tanto, protege la vida acuática en el período invernal. Aparte de esto, los enlaces de hidrógeno juegan un papel vital en los sistemas biológicos. La estructura tridimensional de las proteínas y el ADN se basa únicamente en enlaces de hidrógeno. Los enlaces de hidrógeno pueden destruirse por el calor y las fuerzas mecánicas.
¿Cuál es la diferencia entre las fuerzas de Van der Waals y los enlaces de hidrógeno?
• Los enlaces de hidrógeno ocurren entre el hidrógeno, que está conectado a un átomo electronegativo y un átomo electronegativo de otra molécula. Este átomo electronegativo puede ser flúor, oxígeno o nitrógeno.
• Las fuerzas de Van der Waals pueden ocurrir entre dos dipolos permanentes, un dipolo inducido por un dipolo o dos dipolos inducidos.
• Para que se produzcan las fuerzas de Van der Waals, la molécula no necesariamente debe tener un dipolo, pero el enlace de hidrógeno se produce entre dos dipolos permanentes.
• Los enlaces de hidrógeno son mucho más fuertes que las fuerzas de Van der Waals.
