3 QUIMICA Schaum

FUERZAS EN LOS LÍQUIDOS 171
Para sustancias que pueden formar puentes de hidrógeno, las fuerzas intermoleculares en el cristal pueden ser lo
suficientemente grandes como para causar un cambio notable de la geometría molecular. Un puente de hidrógeno es
la atracción entre un hidrógeno con carga positiva del enlace polar de una molécula (o parte de una molécula) y el
átomo con carga negativa del enlace polar de otra molécula (o parte de la misma molécula, caso frecuente en las proteínas).
Los enlaces polares más importantes que permiten la formación de puentes de hidrógeno son los que hay entre
el hidrógeno y los elementos más electronegativos, como flúor, oxígeno, nitrógeno y cloro. El agua es un ejemplo de
formación extensa de puentes de hidrógeno; el ángulo entre los dos enlaces O—H en el vapor es 105°, aproximadamente,
pero es igual al tetraédrico, 109°28′, en el cristal que se adapta a las necesidades espaciales del cristal, más que
de la molécula.
En los metales interviene un tipo especial de fuerza cristalina, caracterizado por tener una naturaleza principalmente
no direccional. Los ángulos de enlace fijos no son importantes en los metales, y las estructuras cristalinas más
estables para la mayor parte de los metales elementales son aquellas que tienen el empacamiento más denso. Importantes
excepciones las constituyen los metales del grupo IA y el hierro, que tienen una estructura cúbica centrada en el cuerpo.
En los cristales covalentes, como el diamante o el carburo de silicio, el cristal se mantiene unido mediante una red
tridimensional de enlaces covalentes, cuyos ángulos están determinados, en gran medida, por las necesidades del
enlace covalente de los átomos individuales.
RADIOS IÓNICOS
Las fuerzas de atracción que actúan en los cristales iónicos son principalmente de naturaleza electrostática, la clásica
atracción entre partículas con cargas opuestas. Para evitar la repulsión entre partículas con carga igual, las sustancias
iónicas cristalizan en estructuras donde pueden acercarse un ion positivo y uno negativo hasta tocarse, mientras que
los iones de carga igual se mantienen alejados uno de otro. De hecho, las dimensiones de los cristales puramente iónicos
más simples se pueden comprender si se considera un radio iónico (capítulo 9) por cada ion, válido para todos los
compuestos que forme ese ion, y que la mínima separación entre cationes y aniones es la suma de los radios iónicos
de ellos. En la tabla 10-1 se muestran los radios de algunos iones elementales.
Tabla 10-1
Radios iónicos
Ion Radio, pm Ion Radio, pm
Li + 60 Cd 2+ 97
Na + 95 Ni 2+ 69
K + 133 Al 3+ 50
Cs + 169 H − 208
Ag + 126 F − 136
Mg 2+ 65 Cl − 181
Ca 2+ 99 Br − 195
Sr 2+ 113 I − 216
Ba 2+ 135 O 2− 140
Zn 2+ 74 S 2− 184
FUERZAS EN LOS LÍQUIDOS
Las fuerzas que unen a átomos, iones y moléculas en los líquidos son las mismas que en los sólidos. La diferencia es
que la magnitud de esas fuerzas no es suficiente para mantener las partículas formando una estructura rígida como la
del estado sólido. Si bien justo por encima del punto de fusión esas fuerzas no son suficientes para impedir que átomos,
iones o moléculas salgan de sus posiciones en la red, en la mayor parte de los casos sí son lo bastante grandes para
impedir la evaporación.
Los metales líquidos y las sales líquidas, en especial las que son iónicas, no son frecuentes más que en la tecnología
industrial y existen a temperaturas mucho mayores que las normales. Al ser tan grandes las fuerzas internas, las