Una fuerza intermolecular ( IMF ) (o fuerza secundaria ) es la fuerza que media la interacción entre moléculas, incluidas las fuerzas electromagnéticas de atracción o repulsión que actúan entre átomos y otros tipos de partículas vecinas, por ejemplo, átomos o iones . Las fuerzas intermoleculares son débiles en relación con las fuerzas intramoleculares , las fuerzas que mantienen unida a una molécula. Por ejemplo, el enlace covalente , que implica compartir pares de electrones entre átomos, es mucho más fuerte que las fuerzas presentes entre moléculas vecinas. Ambos conjuntos de fuerzas son partes esenciales de los campos de fuerza que se utilizan con frecuencia enmecánica molecular .
La investigación de las fuerzas intermoleculares parte de observaciones macroscópicas que indican la existencia y acción de fuerzas a nivel molecular. Estas observaciones incluyen el comportamiento termodinámico de gas no ideal reflejado por coeficientes viriales , presión de vapor , viscosidad , tensión superficial y datos de absorción.
La primera referencia a la naturaleza de las fuerzas microscópicas se encuentra en Alexis Clairaut trabajo 's Théorie de la figura de la Terre, publicado en París en 1743. [1] Otros científicos que han contribuido a la investigación de las fuerzas microscópicas incluyen: Laplace , Gauss , Maxwell y Boltzmann .
La información sobre las fuerzas intermoleculares se obtiene mediante mediciones macroscópicas de propiedades como datos de viscosidad, presión, volumen y temperatura (PVT). El vínculo con los aspectos microscópicos viene dado por los coeficientes viriales y los potenciales de Lennard-Jones .
Un enlace de hidrógeno es una forma extrema de enlace dipolo-dipolo, refiriéndose a la atracción entre un átomo de hidrógeno que está unido a un elemento con alta electronegatividad, generalmente nitrógeno , oxígeno o flúor [2] y otro de estos mismos elementos. El enlace de hidrógeno se describe a menudo como una fuerte interacción dipolo-dipolo electrostático. Sin embargo, también tiene algunas características de enlace covalente: es direccional, más fuerte que una interacción de fuerza de van der Waals , produce distancias interatómicas más cortas que la suma de sus radios de van der Waals y, por lo general, involucra un número limitado de socios de interacción, que pueden ser interpretado como una especie devalencia . El número de enlaces de hidrógeno formados entre moléculas es igual al número de pares activos. La molécula que dona su hidrógeno se denomina molécula donante, mientras que la molécula que contiene un par solitario que participa en el enlace H se denomina molécula aceptora. El número de pares activos es igual al número común entre el número de hidrógenos que tiene el donante y el número de pares solitarios que tiene el aceptor.
Aunque ambos no se muestran en el diagrama, las moléculas de agua tienen dos pares activos, ya que el átomo de oxígeno puede interactuar con dos hidrógenos para formar dos enlaces de hidrógeno. El enlace de hidrógeno intermolecular es responsable del alto punto de ebullición del agua (100 ° C) en comparación con los otros hidruros del grupo 16 , que tienen poca capacidad para formar enlaces de hidrógeno. El enlace de hidrógeno intramolecular es en parte responsable de las estructuras secundarias , terciarias y cuaternarias de proteínas y ácidos nucleicos . También juega un papel importante en la estructura de los polímeros , tanto sintéticos como naturales. [3]