Polaridad, puentes de hidrógeno y punto de ebullición: problemas resueltos

Resumen

El documento explica qué son las sustancias polares y no polares, qué son los puentes de hidrógeno y cómo influye la polaridad en el punto de ebullición. Incluye ejemplos como el agua, el funcionamiento de la olla a presión, la sensación de frío al evaporarse un líquido volátil y el grado de insaturación de las grasas.

Puntos clave

Las sustancias polares tienen exceso de carga positiva en un extremo y negativa en otro, como el agua.
Las sustancias apolares se forman por la unión de átomos con igual electronegatividad y no se disuelven en agua.
A mayor polaridad, mayores fuerzas intermoleculares y mayor punto de ebullición.
En una olla a presión el agua hierve a más de 100 ºC, por lo que los alimentos se cocinan más rápido.
Al evaporarse un líquido volátil se toma calor del medio, lo que produce sensación de frío.
Las grasas animales suelen ser saturadas y sólidas; las vegetales suelen ser insaturadas y líquidas.

Ponte a prueba

investigue qué son sustancias polares y no polares. ¿Qué son los puentes de hidrógeno? ¿Qué relación tiene la polaridad con el punto de ebullición?

Sustancias polares:

Son aquellas moléculas que, sin estar compuestas de iones, presentan exceso de carga positiva en uno de los lados y de carga negativa en otro. Un ejemplo de molécula polar es el agua. El agua está formada de dos hidrógenos que se unen a un oxígeno por sendos enlaces covalentes.

Sustancia no polar:

La sustancia posee moléculas apolares, las cuales son aquellas moléculas que se producen por la uníón entre átomos que poseen igual electronegatividad, por lo que las fuerzas con las que los átomos que conforman la molécula atraen los electrones del enlace son iguales, producíéndose así la anulación de dichas fuerzas. Se suele usar el término hidrófobo para una sustancia apolar, debido a la similitud de comportamientos: un hidrófobo es aquel o aquello que repele u odia al agua y las sustancias apolares no se disuelven en agua a pesar de ser líquidas (como el aceite).

Relación entre polaridad y punto de ebullición:

La polaridad influye debido a que las moléculas polares tienen cargas parciales positivas y negativas; por lo tanto, la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de un compuesto es más fuerte. Por consiguiente, se necesita más energía para separarlas lo que quiere decir que a medida que aumenta la polaridad de las moléculas de un compuesto, aumenta su punto de ebullición también.
¿Por qué los alimentos se cocinan más fácilmente en una olla a presión?
Cuando cocinamos en una olla normal, (a presión atmosférica), la temperatura máxima que se alcanza son 100ºC, que es la temperatura de ebullición del agua. En una olla "rápida", la presión es mucho mayor a la normal, y en esas condiciones el agua hierve a mayor temperatura, ya que a las moléculas les cuesta más separarse y vaporizarse porque están "presionadas". De esta forma se llega a temperaturas mucho mayores que 100ºC, lo que permitirá que el alimento se cocine más rápido.
Criticar la siguiente afirmación: “Cuando el agua ebulle se rompen los enlaces H-O y ambos elementos escapan a la fase gaseosa como H2 y O2”
. El agua es un compuesto polar que posee fuerzas intermoleculares muy fuertes, es decir los puentes de hidrógeno, los cuales en gran cantidad son los más fuertes de todas las fuerzas. Cuando se calienta agua y se llega al punto de ebullición, se debe aplicar calor de vaporización para poder romper estos enlaces y pasar al estado gaseoso. Entre mayor sean las fuerzas intermoleculares, mayor calor de vaporización hay que aplicar para romper dichas fuerzas.
Cuando una o dos gotitas de un líquido muy volátil se colocan sobre la piel y se dejan evaporar, se experimenta una sensación de enfriamiento. ¿Por qué?Si mojamos con agua el dorso de la mano, sentimos cómo se refresca la piel, y si soplamos sobre la mano mojada, aumenta la sensación de frío, con lo que deducimos que la evaporación del agua produce frío

.

El alcohol es muy volátil y se evapora rápidamente en el aire, a la temperatura ambiente, y este cambio de estado se produce tomando calor del medio ambiente.

¿Qué tan insaturado es el aceite que se usa?

La mayoría de las grasas animales son hidrocarburos saturados y son sólidos a temperatura ambiente; la mayoría de las grasas vegetales son insaturadas y líquidas a temperatura ambiental.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una sustancia polar?

Es una molécula que, sin estar formada por iones, presenta exceso de carga positiva en un lado y negativa en el otro. El agua es un ejemplo.

¿Por qué aumenta el punto de ebullición con la polaridad?

Las moléculas polares tienen cargas parciales que las mantienen unidas con más fuerza, por lo que se necesita más energía para separarlas.

¿Por qué se cocinan más rápido los alimentos en una olla a presión?

La presión elevada hace que el agua hierva a una temperatura mayor que 100 ºC, y a esa temperatura el alimento se cocina más deprisa.