¿Qué tipo (s) de fuerzas intermoleculares se esperan entre las moléculas de CH3CH3?

Las interacciones entre moléculas se describen típicamente utilizando el potencial de culombio para electrostática y el potencial de Lennard-Jones para interacciones no polares. El potencial de Lennard-Jones se puede descomponer en dos partes: repulsión de Pauli y dispersión de Van der Waals (a veces también llamada dispersión de Londres). Entre las moléculas, como el etano, las fuerzas electrostáticas son muy débiles, porque los enlaces CH son solo ligeramente polares y los enlaces CC completamente no polares. La repulsión de Pauli es una fuerza de repulsión que es una consecuencia del principio de exclusión de Pauli que impide que las partículas fermiónicas como los electrones ocupen el mismo espacio (o más preciso: los mismos orbitales), si tienen el mismo “giro”. Este efecto cuántico-mecánico en la práctica actúa como una fuerza clásica entre los átomos.

La dispersión ya ha sido explicada por Pete Gannett. Dicho esto, no habría clasificado la interacción hidrófoba como una fuerza intermolecular. AFAIK es un efecto de muchos cuerpos que no ocurriría entre dos moléculas en el vacío.

En el primer año de Química Universitaria, existen tres clases de fuerzas de van der Waals (fuerzas intermoleculares).

La primera es la fuerza de dispersión de Londres. Este tipo siempre existe, en cada tipo de molécula, pero puede ser saturado a irrelevante si la molécula tiene uno de los otros dos tipos. Las fuerzas de dispersión de Londres surgen cuando la molécula tiene electrones que se pueden mover temporalmente de su posición “perfecta” y, al hacerlo, crean momentos dipolares temporales. Estos inducen momentos dipolos temporales similares en las moléculas vecinas y se forma una atracción temporal. Estas son las fuerzas intermoleculares más débiles.

El segundo tipo es la fuerza dipolo-dipolo, donde una molécula tiene un dipolo permanente. ahora, las moléculas vecinas pueden formar fuerzas atractivas de mayor duración. Estos son los tipos intermedios de fuerzas intermoleculares.

El más fuerte es el enlace de hidrógeno. esto puede ocurrir solo si las moléculas tienen un enlace de hidrógeno a un átomo de N, O o F. ningún otro átomo de hidrógeno puede participar en la formación de un tipo de enlace de hidrógeno de fuerza intermolecular. Estos enlaces son tan fuertes que hacen que el agua permanezca líquida hasta 100 Celcius a presión normal, mientras que las moléculas de tamaño similar como el amoníaco, el metano, etc. son gases a temperaturas mucho más bajas.

Existe una clase de fuerza híbrida, las fuerzas de dipolo-ión que ocurren principalmente en los procesos de solvatación. Un catión puede ser atraído hacia el extremo negativo de la molécula de disolvente (agua) o un anión puede ser atraído hacia el extremo positivo de las moléculas de disolvente. Estos pueden estar a la par con dipolo-dipolo o incluso un poco más fuertes, pero aún son mucho más débiles que los enlaces de hidrógeno.

Dos vienen a la mente. 1) El más fuerte será hidrófobo, en la vena de lo similar atrae a lo similar. 2) una fuerza mucho más débil llamada dispersión de Londres (que recuerdo porque estoy sentado en un avión esperando a Londres).