Estructura de los metales

Interacciones de NO enlace: fuerzas intermoleculares (entre moléculas)

 Como recordarás existen diferentes interacciones:

1. Entre átomos, es decir interatómicas. Son los verdaderos enlaces químicos: iónicos, covalentes o metálicos.
2. Interacciones intermoleculares, que engloban a aquellas interacciones de "no enlace". Entre ellas encontramos:
• Enlaces por puentes de hidrógeno. Explican las anomalías en las propiedades físicas, químicas o estructurales de moléculas covalentes que presenten alguno o varios de estos enlaces: H-F, H-O, H-N
• Fuerzas de Van der Waals que aparecen:

• Entre moléculas polares, es decir entre dipolos permanentes. A estas las llamaremos fuerzas de orientación.
• Entre una molécula polar (dipolo permanente) y una molécula apolar en la que se puede inducir un dipolo. Por ejemplo: $$HCl\quad (polar)\quad y\quad C{ H }_{ 4 }\quad (apolar)$$
  

 

• Entre moléculas apolares en las que se pueda inducir un dipolo mediante la formación de un dipolo temporal. A estas las llamaremos fuerzas de dispersión o fuerzas de London. Son las mas débiles de todas, y por ello en muchos casos, incluso a temperatura ambiente si siquera podemos manifestarlas debido a que la agitación molecular las destruye.

En esta presentación se explica con muchísima claridad:

El último caso es la solvatación de iones mediante moléculas polares. Serían interacciones ión-dipolo, que darían lugar a que los iones  se rodean de moléculas polares (dipolos permanentes) que se orientan de acuerdo con la carga del ión.

Fuerzas intermoleculares para diseñar robots superfuertes: "La unión hace la fuerza"

Este vídeo muestra un sorprendente robot pequeñito que es capaz de arrastrar un objeto de un peso 100 veces mayor que el suyo...una vez más el hombre aprende por imitación de la naturaleza.
El fundamento de este sorprendente robot, no es sólo tecnológico, o físico, sino químico, ya que es el mismo que utilizan las salamandras para quedarse "pegadas" en el techo....

La clave está en un tipo de fuerzas intermoleculares, de magnitud muy inferior a cualquier enlace químico. 

Estas fuerzas tan débiles, llamadas fuerzas de Van der Waals, tiene carácter eléctrico, se producen por la aparición de "cargas temporales" en la superficie molecular, es decir por la formación de dipolos temporales que actúan entre sí. Quizá lo más importante es que estas fuerzas, se multiplican cuando aumenta la superficie de contacto, es decir cuando "la unión hace la fuerza". 

Para saber más...

La belleza de la cristalización, en cámara rápida y al microscopio.

La cristalización es un método de separación para mezcla homogéneas, especialmente  cuando el soluto es un sólido.

Veamos el proceso:

1. Si partimos de una disolución diluida, a través de la superficie libre de la disolución líquida, se evaporan moléculas de disolvente. ¿Y qué ocurre? Que la disolución tiene el mismo soluto disuelto que al principio, y cada vez menos disolvente, por lo que su concentración aumenta.

2. Si por el contrario, partimos de una disolución muy concentrada, casi a punto de saturación (es decir que no admite más soluto disuelto a la temperatura de trabajo) podemos realizar dos procesos para conseguir el que soluto disuelto pase a la fase sólida:

• Bajar la temperatura, por ejemplo metiendo nuestra disolución concentrada en el frigorífico. En este caso, la solubilidad disminuye y el exceso de soluto disuelto, pasará a formar parte de una fase sólida:

• Si el enfriamiento es muy rápido, obtendremos un precipitado en el que el tamaño de los cristales es muy pequeño. Este precipitado lo veremos en el fondo del vaso, o del tubo de ensayo, como sólido y podremos separarlo mediante filtración, centrifugación... Os muestro algunos ejemplos:
  
• Si el enfriamiento se realiza lentamente, formaremos un cristal, es decir una red tridimensional de aspecto regular.
• Evaporar disolvente. En este caso la concentración de la disolución alcanza el valor de la solubilidad y el exceso de soluto que no puede permanecer disuelto (no hay suficiente disolvente para mantenerlo disuelto), pasará a la fase sólida. Al igual que antes, la velocidad de evaporación es la clave


• Si la eliminación de disolvente es muy rápida, tendremos un precipitado (cristales minúsculos que sólo se aprecian al microscopio). Similares a los ejemplos anteriores.
• Si la eliminación del disolvente es muy lenta, obtendremos cristales regulares que en muchos casos serán de gran tamaño y de gran belleza, como los cristales de sulfato de cobre (II), obtenidos en el laboratorio. Recuerda que para ver los cristales tuvimos que esperar algunos días.

Para acabar os sugiero que observéis este maravilloso vídeo (en pantalla completa y con altavoces), en el que se observa en cámara rápida  y al microscopio la cristalización de diversas sustancias. La grabación de la cristalización que verás en pocos segundos, en realidad ha durado horas.

Beautiful Reactions: Crystallization from Beauty of Science on Vimeo.
Crystallization2 from Beauty of Science on Vimeo.

¿Te has fijado? 

En un par de ellos aparace un aspecto destacable, y es que los critales formados tienen la misma geometría que la celdilla unidad, es decir la red formada por el menor número de átomos que guardan la simetría de la red global.....La naturaleza tiene memoria, y las sustancias puras siempre cristalzan del mismo modo (siempre pque no cambien la presión y la temperatura).

Observa:

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