Una fuerza intramolecular (o fuerzas primarias) es cualquier fuerza que une los átomos que forman una molécula o compuesto, que no debe confundirse con las fuerzas intermoleculares , que son las fuerzas presentes entre moléculas. [1] La sutil diferencia en el nombre proviene de las raíces latinas del inglés con significado inter entre o entre e intra significado adentro . [2] Los enlaces químicos se consideran fuerzas intramoleculares, por ejemplo. Estas fuerzas suelen ser más fuertes que las fuerzas intermoleculares , que están presentes entre átomos o moléculas que no están enlazadas.
Tipos
El modelo clásico identifica tres tipos principales de enlaces químicos: iónicos, covalentes y metálicos, que se distinguen por el grado de separación de carga entre los átomos participantes. [3] Las características del enlace formado pueden predecirse mediante las propiedades de los átomos constituyentes, a saber, la electronegatividad. Se diferencian en la magnitud de sus entalpías de enlace , una medida de la fuerza de enlace y, por lo tanto, afectan las propiedades físicas y químicas de los compuestos de diferentes maneras. El% de carácter iónico es la diferencia directamente proporcional en la electronegitividad del átomo enlazado. [ aclaración necesaria ]
Enlace iónico
Un enlace iónico se puede aproximar a la transferencia completa de uno o más electrones de valencia de átomos que participan en la formación del enlace, lo que da como resultado un ión positivo y un ión negativo unidos por fuerzas electrostáticas. [4] Los electrones en un enlace iónico tienden a encontrarse principalmente alrededor de uno de los dos átomos constituyentes debido a la gran diferencia de electronegatividad entre los dos átomos (una mayor diferencia de electronegatividad da como resultado un enlace más fuerte); esto se describe a menudo como un átomo que le da electrones al otro. Este tipo de enlace generalmente se forma entre un metal y un no metal , como el sodio y el cloro en NaCl . El sodio daría un electrón al cloro, formando un ion sodio con carga positiva y un ion cloruro con carga negativa.
Enlace covalente
En un verdadero enlace covalente , los electrones se comparten uniformemente entre los dos átomos del enlace; hay poca o ninguna separación de carga. Los enlaces covalentes se forman generalmente entre dos no metales. Hay varios tipos de enlaces covalentes: en los enlaces covalentes polares , es más probable que los electrones se encuentren alrededor de uno de los dos átomos, mientras que en los enlaces covalentes no polares, los electrones se comparten uniformemente. Las moléculas diatómicas homonucleares son puramente covalentes. La polaridad de un enlace covalente está determinada por las electronegatividades de cada átomo y, por lo tanto, un enlace covalente polar tiene un momento dipolar que apunta desde el extremo positivo parcial al extremo negativo parcial. [5] Los enlaces covalentes polares representan un tipo intermedio en el que los electrones no se transfieren completamente de un átomo a otro ni se comparten de manera uniforme.
Enlace metálico
Los enlaces metálicos generalmente se forman dentro de un metal puro o una aleación de metal . Los electrones metálicos generalmente están deslocalizados ; el resultado es una gran cantidad de electrones libres alrededor de núcleos positivos , a veces llamados mar de electrones.
Formación de enlaces
Los enlaces están formados por átomos para que puedan alcanzar un estado de menor energía. [6] Los átomos libres tendrán más energía que un átomo enlazado. Esto se debe a que se libera algo de energía durante la formación del enlace, lo que permite que todo el sistema alcance un estado de menor energía. La longitud del enlace, o la distancia mínima de separación entre dos átomos que participan en la formación del enlace, está determinada por sus fuerzas repulsivas y atractivas a lo largo de la dirección internuclear. [3] A medida que los dos átomos se acercan más y más, los núcleos cargados positivamente se repelen, creando una fuerza que intenta separar los átomos. A medida que los dos átomos se separan más, las fuerzas atractivas trabajan para volver a unirlos. Por lo tanto, se logra una longitud de enlace de equilibrio y es una buena medida de la estabilidad de la unión. [7]
Bioquímica
Las fuerzas intramoleculares son extremadamente importantes en el campo de la bioquímica, donde entra en juego en los niveles más básicos de las estructuras biológicas. Las fuerzas intramoleculares, como los enlaces disulfuro, dan estructura a las proteínas y al ADN . Las proteínas derivan su estructura de las fuerzas intramoleculares que las dan forma y las mantienen unidas. La principal fuente de estructura de estas moléculas es la interacción entre los residuos de aminoácidos que forman la base de las proteínas. [8] Las interacciones entre residuos de las mismas proteínas forman la estructura secundaria de la proteína, lo que permite la formación de láminas beta y hélices alfa , que son estructuras importantes para las proteínas y, en el caso de las hélices alfa, para el ADN.
Ver también
Referencias
- ^ Zumdahl, Steven S .; Zumdahl, Susan A. (2007). Química (7ª ed.). Boston: Houghton Mifflin. ISBN 978-0618713707. OCLC 85824942 .
- ^ "Inter vs. Intra" . www.grammar.com . Consultado el 26 de abril de 2018 .
- ^ a b Oxtoby, David W .; Branquias, HP; Campion, Alan (2012). Principios de la química moderna (7ª ed.). Belmont, California: Brooks / Cole Cengage Learning. ISBN 978-0-8400-4931-5.
- ^ Bader, RFW; Henneker, WH (1965). "El enlace iónico". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 87 (14): 3063-3068. doi : 10.1021 / ja01092a008 .
- ^ Helmenstine, Anne Marie. "Comprender qué es un enlace covalente en química" . ThoughtCo .
- ^ Origen del contraste interpretado como enlaces intermoleculares e intramoleculares en imágenes de microscopía de fuerza atómica
- ^ Asia Marie S. Riel, Rhianon K. Rowe, Ethan N. Ho, Anna-Carin C. Carlsson, Anthony K. Rappé, Orion B. Berryman * y Pui Shing Ho *
- ^ Nelson, David L .; Cox, Michael M .; Lehninger, Albert L. (2013). Principios de bioquímica de Lehninger (6ª ed.). Nueva York: WH Freeman and Company. ISBN 9781429234146. OCLC 824794893 .