En química no nuclear, todo son interacciones electrostáticas. Es por eso que puede aprender y predecir tanto simplemente «siguiendo los electrones»
- Los enlaces covalentes también se forman debido a interacciones electrostáticas; son más complicados conceptualmente que los iónicos (en realidad, enlaces iónicos se describen con mayor precisión mediante funciones de onda, solo tratamos de mantener las cosas simples al principio). Dado que los electrones existen como ondas, cuando los confina, comienzan a hacer cosas raras (o lo que nos parece extraño). Por ejemplo, las formas de los orbitales atómicos son completamente iguales porque los electrones actúan como ondas tridimensionales estacionarias atrapadas entre un núcleo con una carga positiva y un «punto cero» a una distancia infinita. Cuando pones dos átomos juntos, los electrones de diferentes átomos interactúan entre sí y la función de onda se vuelve mucho más complicada. El resultado es que en algunos pares de átomos, las funciones de onda se combinan para formar orbitales de enlace.
Entonces, la respuesta corta a su primera pregunta es: «Los orbitales moleculares mantienen los átomos juntos en enlaces covalentes y son el resultado de interacciones electrostáticas y la naturaleza cuántica de los electrones. «
- Sí, los compuestos iónicos son grandes colecciones de iones, y realmente no se pueden definir» moléculas » para ellos, en cambio, hablamos de «unidades de fórmula», que son la relación de números enteros más baja posible de elementos que representan el compuesto. Los grupos de átomos con enlaces covalentes también se mantienen unidos por interacciones electrostáticas, pero como los enlaces covalentes son mucho más fuertes, un compuesto molecular puede existir «por sí solo» como una sola molécula. En conjunto, las fuerzas que mantienen unidas las colecciones de moléculas se denominan fuerzas de van der Waals si no No implica iones. En cualquier átomo o molécula, nunca hay una densidad de carga completamente uniforme en la superficie. Para algunas moléculas, esto es extremo (el agua es un buen ejemplo) y decimos que es muy polar , o que tiene un momento dipolar grande. Esta es solo otra forma de decir que una parte tiene una carga negativa y la otra una carga positiva . En el agua se ve así (de wikipedia ):
En esta imagen, el rojo significa «más electrones» y el azul significa «menos electrones». El agua puede formar enlaces de hidrógeno , que son muy fuertes interacciones electrostáticas. Algunos átomos y moléculas tienen una densidad de carga casi uniforme en la superficie. A estas moléculas las llamamos «no polares»; los gases nobles son buenos ejemplos. Sin embargo, incluso los gases nobles tienen lo que se llama un dipolo inducido debido a fluctuaciones estadísticamente correlacionadas en la densidad de electrones cuando los átomos están cerca unos de otros. Como resultado, incluso los gases nobles pueden enfriarse hasta el punto en que se vuelven líquidos; las interacciones electrostáticas muy, muy débiles los mantendrán unidos a baja temperatura, cuando no se mueven muy rápido. Estas fuerzas se llaman Fuerzas de Dispersión de Londres , en honor al tipo que las describió por primera vez. Las fuerzas de dispersión de London son importantes, porque se encuentran en todas moléculas, polares o no. De hecho, esto es lo que hace que la mayoría de los plásticos sean sólidos. El polietileno, por ejemplo, está hecho de cadenas muy largas de moléculas esencialmente no polares ( de wikipedia ):
Cada cadena es atraída por las demás a través de débiles fuerzas de dispersión de London, sin embargo, dado que cada cadena tiene decenas de miles de átomos, esas pequeñas fuerzas se suman rápidamente para generar grandes fuerzas que mantienen unido el polímero. ¡Es por eso que el polietileno es sólido a temperatura ambiente y puede usarse para hacer cosas como bolsas de compras!
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