Fuerzas Intermoleculares

• Dipolo-dipolo: Son fuerzas atractivas que aparecen entre dipolos eléctricos constituidos por moléculas polares. Cuanto mayor es el momento dipolar de las moléculas, mayor es la fuerza atractiva.
• Dipolo-dipolo inducido: Ocurre cuando una molécula polar distorsiona la nube electrónica de otra molécula próxima, creando en esta última lo que se llama un dipolo inducido y generando, por tanto, una fuerza atractiva entre ambas moléculas.
• Fuerzas de dispersión: A partir de una molécula apolar se crea de forma aleatoria un dipolo instantáneo, el cual puede distorsionar a otra molécula vecina que es también apolar, creando un dipolo inducido-instantáneo. Son de corta duración y, por tanto, más débiles que las anteriores. Estas fuerzas aumentan con la masa molecular y el volumen.
• Enlace de hidrógeno: Es un tipo especial de interacción electrostática dipolo-dipolo. Se establece entre un átomo de hidrógeno de una molécula covalente y un átomo de otro elemento de otra molécula covalente. Este debe ser muy electronegativo, poseer al menos un par de electrones no compartidos y ser un átomo voluminoso. Presentan puntos de fusión y ebullición anormalmente elevados.

Teoría de Bandas

El modelo de bandas está basado en la teoría de orbitales moleculares y permite explicar propiedades, como la semiconductividad de ciertos elementos, que no se podían explicar por el modelo de nube electrónica. Los millones de átomos que forman una estructura metálica tienen múltiples orbitales atómicos que se combinan, dando lugar a múltiples orbitales moleculares enlazantes y al mismo número de no enlazantes. La diferencia de energía entre ellos es tan pequeña que el resultado es la formación de una banda de energía continua. Por tanto, por cada tipo de orbital atómico (1s, 2s, 2p…) se genera una banda de energía.

Banda de valencia

Es la última banda, completamente ocupada por los electrones de valencia.

Banda de conducción

Es por la que los electrones se desplazan libremente formando la nube metálica. El desplazamiento de electrones es posible en esta banda porque está semillena, o bien está vacía pero cercana en energía a la banda de valencia.

Isomería

• Geométricos o cis-trans: Se da con frecuencia en compuestos con dobles enlaces entre sus átomos de carbono. Si sus sustituyentes, iguales o parecidos, están en el mismo lado del doble enlace (cis).
• Óptico: Cuando un átomo de carbono está unido a cuatro sustituyentes distintos, que pueden ordenarse de dos formas distintas, de manera que los isómeros solo se diferencian en la configuración (ej. NH2-CH(CH3)-COOH).
• De función: La presentan aquellos compuestos que, teniendo la misma fórmula molecular, presentan distintos grupos funcionales.
• De cadena: Los isómeros de cadena poseen el mismo grupo funcional, pero la estructura de la cadena es diferente.
• De posición: La presentan los compuestos que tienen el mismo grupo funcional colocado en diferente posición dentro de la cadena carbonada.

Tipos de Reacciones Químicas

• Sustitución: Un átomo o grupo de átomos (X) de la molécula del sustrato es sustituido por otro átomo o grupo atómico (Y), suministrado por el reactivo.
• Adición: Son reacciones en las que dos átomos unidos por un enlace múltiple, al romperse dicho enlace, se unen a otros átomos o grupos atómicos, con formación de enlaces sencillos (hidrógeno, triple enlace, halógeno o agua).
• Eliminación: Separación de dos átomos o grupos atómicos de una molécula, sin que, al mismo tiempo, tenga lugar la incorporación de otras especies químicas.
• Condensación: Dos moléculas se combinan para dar un único producto acompañado de la formación de una molécula de agua.
• Combustión: Un elemento combustible se combina con otro comburente desprendiendo calor.

Cinética Química

La cinética química es la parte de la química que estudia la velocidad, los factores que influyen en ella y el mecanismo por el cual transcurre. La ecuación de velocidad es: v = k [A][B].

Factores que influyen en la velocidad:

• Naturaleza de los reactivos: Una sustancia iónica en disolución, al tener parte de sus enlaces rotos, suele reaccionar a velocidad rápida a temperatura ambiente.
• Estado físico y grado de división: Cuanto más finamente dividido esté uno de los reactivos, habrá mayor superficie de contacto con el otro y las reacciones ocurrirán más rápido.
• Concentración de los reactivos: A mayor concentración, mayor velocidad.
• Temperatura: Un aumento de la temperatura produce generalmente un aumento de la velocidad cinética de la molécula, lo que significa mayor choque y que un gran número de ellas alcance la energía de activación.
• Catalizadores: Son sustancias que, al adicionarlas a una reacción, pueden aumentar (catalizadores positivos) o disminuir (inhibidores) la velocidad de reacción.