Qué es Fuerza de unión

¿Qué significa la fuerza de unión?

Las fuerzas de enlace son fuerzas de atracción o repulsión que actúan entre partículas vecinas como átomos, moléculas o iones. La fuerza de unión determina el módulo de elasticidad (o módulo de Young) de un material (qué tan rígido es un material).

La fuerza de los enlaces químicos varía considerablemente; hay "enlaces fuertes", como los enlaces covalentes o iónicos, y "enlaces débiles", como las interacciones dipolo-dipolo y los enlaces de hidrógeno.

Dado que la energía de interacción y la fuerza de enlace están directamente relacionadas, cuanto más fuerte es la energía de enlace, más difícil es mover los átomos, como para derretir el sólido o evaporar sus átomos.

industriapedia explica la fuerza de unión

Las fuerzas de enlace son la suma de las fuerzas de atracción y las fuerzas de repulsión entre átomos, moléculas o iones. En un material sólido esto incluye:

  • Fuerzas de atracción que mantienen unidos a los átomos, obligándolos a formar un sólido
  • Fuerzas repulsivas que entran en juego cuando se comprime un sólido

Tales fuerzas, sin embargo, actúan también en el caso de los líquidos e incluso en una sola molécula. Pero la mera existencia de estas fuerzas entre los átomos no garantiza la formación de un enlace químico estable.

Esto se puede establecer considerando dos átomos, A y B, que ejercen fuerzas de atracción y repulsión entre sí, de modo que la fuerza de enlace, F, entre los átomos se puede representar como:

  • ecuación para la fuerza de enlace con los átomos A y B

El primer término representa la fuerza de atracción y el segundo término la fuerza de repulsión. Cerca de la posición de equilibrio, el segundo término debe aumentar más rápidamente para el valor decreciente de r que el primero, y N es necesariamente mayor que M.

Cuando los átomos alcanzan una distancia crítica (r0), las fuerzas de atracción y repulsión se anulan y los átomos se encuentran a su distancia de equilibrio. A veces es más fácil tratar con energías potenciales (E) que con fuerzas. El espaciamiento de equilibrio ocurre cuando la energía de enlace es mínima. Esto es cuando las fuerzas netas entre los dos átomos son cero, es decir, en el espacio de equilibrio, F(r) = 0 cuando r= r0. A medida que aumenta la distancia interatómica, la fuerza requerida aumenta linealmente.

En general, las uniones más fuertes permiten que un material resista temperaturas más altas antes de que las uniones se rompan y el material se derrita o ablande.

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