estructura atom ica ym olecular - Departamento de Química ...

CONCEPTOS: Fuerzas y potenciales intermoleculares: contribución atractiva yrepulsiva. Características moleculares que determinan la naturaleza de lasinteracciones: carga, momento dipolar y polarizabilidad. Estados de agregación. Gasesideales. Temperatura absoluta. Mezcla de gases. Teoría cinética de los gases ideales:velocidad cuadrática media y energía molecular media. Gases reales: ecuación de vander Waals. Líquidos. Equilibrio líquido-vapor y punto crítico. Sólidos: clasificación enbase a interacciones. Modelo de Born-Landé para sólidos iónicos.GUÍA DE CONOCIMIENTOSFuerzas intermolecularesExperimentalmente se observa que una misma sustancia puede existir enestado gaseoso o en fases condensadas (líquidos y sólidos). Esto sugiere que existeninteracciones (fuerzas) entre las moléculas, cuyas características determinan elcomportamiento macroscópico de la materia. El hecho de que un gas se transformeen líquido indica que existen fuerzas atractivas que estabilizan una fase de mayordensidad (las moléculas se acercan). Por otro lado, que los líquidos y sólidos seanmuy poco compresibles (que cambie muy poco su volumen cuando se los comprime)indica que las moléculas se repelen cuando están suficientemente cerca (fuerzasrepulsivas).El conocimiento exacto de las energías de interacción es un problema muycomplejo, pero como ocurre la mayoría de las veces es posible hacer modelos simplespara explicar cualitativamente algunos fenómenos. Lo que sabemos de estructuraatómica nos indica que las interacciones entre las moléculas serán de tipo eléctrico.Por lo tanto, para formular estos modelos, es necesario saber cómo son lasinteracciones eléctricas que actúan sobre conjuntos de partículas cargadas (querepresentan a los electrones y a los núcleos que conforman una dada molécula). Laenergía de interacción permite realizar predicciones sobre el comportamientomacroscópico. Es importante notar que para este tipo de interacciones es posible enmuchos casos emplear modelos clásicos ya que las distancias características son másgrandes que los tamaños atómicos (recordar que la Mecánica Cuántica esimprescindible en el estudio de sistemas con longitudes características muypequeñas).El punto de partida es la fuerza F que actúa sobre un par de cargas puntuales(ley de Coulomb), que podemos representar mediante:16