Diferencia entre van der Waals y enlaces de hidrógeno

Van der Waals vs enlaces de hidrógeno

Las fuerzas de van der Waals y los enlaces de hidrógeno son atracciones intermoleculares entre las moléculas. Algunas fuerzas intermoleculares son más fuertes y otras son débiles. Estos enlaces determinan el comportamiento de las moléculas.

Las 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 final 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 los polos opuestos. Este tipo de interacción se conoce como una interacción dipolar inducida por 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.

Enlaces de hidrógeno

Cuando el hidrógeno se une a un átomo electronegativo como el flúor, el oxígeno o el nitrógeno, se dará como resultado un enlace polar. Debido a la electronegatividad, los electrones en el enlace se sentirán más atraídos por el átomo electronegativo que con el átomo de hidrógeno. Por lo tanto, el átomo de hidrógeno obtendrá una carga positiva parcialmente, mientras que el átomo más electronegativo obtendrá una carga negativa parcialmente. Cuando dos moléculas que tienen esta separación de carga están cerca, habrá una fuerza de atracción entre el hidrógeno y el átomo de carga negativa. 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 unión de hidrógeno intermolecular. 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 pueden ser conocidas como un dímero. Cada molécula de agua puede unirse con otras cuatro moléculas debido a la capacidad de unión de hidrógeno. Este resultado en 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 enlaces de hidrógeno cuando van 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 de invierno. Aparte de esto, la unión de hidrógeno juega 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 se pueden destruir mediante el calentamiento y las fuerzas mecánicas.