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ASSUNTO: Forças Intermoleculares O H H H H O Prof. Eloisa REDE MV1 1 1 1 1 OBJETIVOS: Identificar as forças intermoleculares e Resolver exercícios. Prof. Eloisa REDE MV1 2 2 2 Prof. Eloisa REDE MV1 3 3 3 LIGAÇÕES INTERMOLECULARES São as ligações que resultam da interação ENTRE MOLÉCULAS, isto é, mantêm unidas moléculas de uma substância As ligações INTERMOLECULARES podem ser em: Dipolo permanente – dipolo permanente Dipolo instantâneo– dipolo induzido ou Forças de dispersão de London ou Van der Waals Ligação de hidrogênio Prof. Eloisa REDE MV1 4 4 4 Forças Intermoleculares 1- Dipolo instantâneo/induzido ( induzido/induzido,forças de London , Van der Waals). Une moléculas apolares , e os gases nobres , é a mais fraca das ligações intermoleculares. Prof. Eloisa REDE MV1 5 5 5 1-Forças dipolo instantâneo-dipolo induzido Essas forças ocorrem em todos os tipos de moléculas, mas são as únicas que acontecem entre as moléculas apolares. Hidrocarbonetos Quando essas moléculas estão no estado sólido ou líquido, devido à proximidade existente entre elas, ocorre uma deformação momentânea das nuvens eletrônicas, provoca num determinado instante um dipolo instantâneo Prof. Eloisa REDE MV1 6 6 6 2 – Pontes de Hidrogênio (H-FON) Une moléculas polares que possuam ligações entre o “H” com “F” ou “O” ou “N. É a mais forte das 3 Forças Intermoleculares. Prof. Eloisa REDE MV1 7 7 7 PONTES DE HIDROGÊNIO Um caso extremo de atração dipolo – dipolo ocorre quando temos o HIDROGÊNIO ligado a átomos pequenos e muito eletronegativos, especialmente o FLÚOR, o OXIGÊNIO e o NITROGÊNIO. Esta forte atração chama-se PONTE DE HIDROGÊNIO, sendo verificada nos estados sólido e líquido H F H F H F H F Prof. Eloisa REDE MV1 8 8 8 Ligações de Hidrogênio As ligações de H estabelecem-se entre átomos pequenos e eletronegativos (N , O e F) e o átomo de H. O H H H H O O H H + - + + + + + - - Clica Enter Prof. Eloisa REDE MV1 9 9 9 9 As forças Intermoleculares Quanto mais fortes as ligações intermoleculares, maior será a energia posta em jogo para romper as ligações entre moléculas, de forma que se dê a passagem do estado sólido a líquido. O H H O H H Prof. Eloisa REDE MV1 10 10 10 10 Ligações de Hidrogênio É necessário fornecer mais energia à água para romper essas ligações ( Hidrogênio ), daí , o seu ponto de ebulição ser maior. O H H H H O O H H + - + + + + + - - Clica Enter Prof. Eloisa REDE MV1 11 11 11 11 Ligações de Hidrogênio As ligações de H são das ligações intermoleculares mais fortes. O H H H H O O H H + - + + + + + - - Clica Enter Prof. Eloisa REDE MV1 12 12 12 12 O H O H O H H O H H O H H H H O H H Prof. Eloisa REDE MV1 Ligações de Hidrogênio 13 13 13 Prof. Eloisa REDE MV1 Ligações de Hidrogênio 14 14 14 Prof. Eloisa Ligações de Hidrogênio REDE MV1 15 15 15 Prof. Eloisa REDE MV1 16 16 16 Forças Intermoleculares Pontes de Hidrogênio Como consequência das fortes interações intermoleculares, a água apresenta algumas propriedades especiais. Alguns insetos, por exemplo, podem andar sobre ela. Uma lâmina de barbear, se colocada horizontalmente, também flutua na água. Isto deve-se à tensão superficial da água. Prof. Eloisa REDE MV1 17 17 17 Uma curiosidade... Este “desbalanço” de forças intermoleculares faz com que estas moléculas, da superfície, sejam atraídas para o interior do líquido. Para se remover estas moléculas da superfície é necessário uma certa quantidade mínima de energia - a tensão superficial. Para a água, isto corresponde a 0,07275 joules/m2, a 20oC. Líquidos orgânicos, como o benzeno ou o tolueno, tem valores menores de tensão superficial, já que suas interações intermoleculares são mais fracas. Prof. Eloisa REDE MV1 18 18 18 3-Dipolo/dipolo(Dip-dip). Une moléculas polares que não tenham “H-FON/FON”. Possui força intermediária. Prof. Eloisa REDE MV1 Em uma MOLÉCULA POLAR sua extremidade NEGATIVA atrai a extremidade POSITIVA da molécula vizinha, o mesmo ocorre com sua extremidade positiva que interage com a parte negativa de outra molécula vizinha + – + – + – + – + – + – 19 19 19 Prof. Eloisa REDE MV1 Dipolo-dipolo 20 20 20 Esse tipo de força intermolecular é característico de moléculas polares. EXEMPLOS Prof. Eloisa REDE MV1 Dipolo-dipolo 21 21 21 Ligações dipolo-dipolo H H H H S Entre moléculas de H2S estabelecem-se ligações dipolo-dipolo. S Clica Enter Prof. Eloisa REDE MV1 22 22 22 22 Prof. Eloisa REDE MV1 Resumindo 23 23 23 01) Compostos de HF, NH3 e H2O apresentam pontos de fusão e ebulição maiores quando comparados com H2S e HCl, por exemplo, devido às: a) forças de Van Der Waals. b) forças de London. c) ligações de hidrogênio. d) interações eletrostáticas. e) ligações iônicas. Prof. Eloisa REDE MV1 Exercícios 24 24 24 02) (UCDB-DF) O CO2 no estado sólido (gelo seco) passa diretamente para o estado gasoso em condições ambiente; por outro lado, o gelo comum derrete nas mesmas condições em água líquida, a qual passa para o estado gasoso numa temperatura próxima a 100°C. Nas três mudanças de estados físicos, respectivamente, são rompidas: ligações covalentes, pontes de hidrogênio e pontes de hidrogênio. b) interações de Van der Waals, ligações iônicas e ligações iônicas. c) interações de Van der Waals, pontes de hidrogênio e ligações covalentes. d) interações de Van der Waals, pontes de hidrogênio e pontes de hidrogênio. e) interações de Van der Waals, pontes de hidrogênio e interações de Van der Waals. Prof. Eloisa REDE MV1 25 25 25 “Nos icebergs, as moléculas polares da água associam-se por.................I................ No gelo seco, as moléculas apolares do dióxido de carbono unem-se por ...................................... . Conseqüentemente, a 1 atm de pressão, é possível prever que a mudança de estado de agregação do gelo ocorra a uma temperatura ................ do que a do gelo seco.” II III Para completá-lo corretamente, I, II e III devem ser substituídos, respectivamente, por: a) Forças de London, pontes de hidrogênio e menor. b) Pontes de hidrogênio, forças de Van der Waals e maior. c) Forças de Van der Waals, pontes de hidrogênio e maior. d) Forças de Van der Waals, forças de London e menor. e) Pontes de hidrogênio, pontes de hidrogênio e maior. PONTES DE HIDROGÊNIO FORÇAS DE VAN DER WAALS MAIOR Prof. Eloisa REDE MV1 Exercícios 26 26 26 04) O CO2 é de importância crucial em vários processos que se desenvolvem na Terra, participando, por exemplo, da fotossíntese, fonte de carbono para formação da matéria que compõe as plantas terrestres e marinhas. Sabendo que a molécula de CO2 é apolar, podemos afirmar que as forças intermoleculares que unem as moléculas de CO2 são do tipo a) iônico. b) ponte de hidrogênio. c) forças dipolo-dipolo. d) forças de London. e) forças dipolo-permanente. Prof. Eloisa REDE MV1 Exercícios 27 27 27 Exercícios 05) (PUC-RS) Um dos testes realizados para a determinação da quantidade de álcool na gasolina é aquele em que se lhe adiciona água, ocasionando a extração do álcool pela água. Isso pode ser explicado pelo fato de álcool e água possuírem: a) ligações covalentes simples e dativas. b) forças de atração por ligações de hidrogênio. c) forças de atração por forças de Van der Waals. d) o grupo OH- carboxila. e) moléculas apolares. Prof. Eloisa REDE MV1 28 28 28 Exercícios 6) (UFMG-MG) Considere separadamente as substâncias líquidas tetracloreto de carbono, água, n-hexano e acetona, listadas na tabela de interações intermoleculares, nessa ordem. As interações correspondentes entre as espécies constituintes estão indicadas corretamenteem: a) I b) II c) III d) IV e) V Prof. Eloisa REDE MV1 29 29 29 Exercícios 7) (FURRN) O gás carbônico (CO2) apresenta: a) quatro ligações covalentes comuns polares e molécula apolar. b) quatro ligações covalentes comuns polares e molécula polar. c) quatro ligações covalentes comuns apolares e molécula apolar. d) quatro ligações covalentes comuns apolares e molécula polar. e) quatro ligações covalentes dativas e molécula apolar. Prof. Eloisa REDE MV1 30 30 30 Exercícios 08 Prof. Eloisa REDE MV1 31 31 31 Exercícios 09) Prof. Eloisa REDE MV1 32 32 32 Exercícios 10) Prof. Eloisa REDE MV1 33 33 33 Exercícios (UFRN) O metano (CH4) é uma substância constituinte do gás natural, utilizado como combustível para a produção de energia. Nas condições ambiente (a 25 °C e pressão de 1,0 atm), o metano se apresenta no estado gasoso, pois suas moléculas e suas interações são, respectivamente: Tipo de moléculas Tipo de interação A) apolar dipolo instantâneo-dipolo induzido B) polar dipolo-dipolo C) apolar dipolo-dipolo D) polar dipolo instantâneo-dipolo induzido 11) Prof. Eloisa REDE MV1 34 34 34 (Unip-SP) O principal tipo de força atrativa que deve ser vencida para sublimar o gelo-seco (CO2 sólido) é: a) ligação covalente b) força de London (entre dipolos temporários). c) força entre dipolos permanentes (devidos à diferença de eletronegatividade). d) ligação coordenada. e) ligação iônica. 12) Prof. Eloisa REDE MV1 35 35 35 "(...) o Corpo de Bombeiros de José Bonifácio, a 40km de São José do Rio Preto, interior de São Paulo, foi acionado por funcionários do frigorífico Minerva. O motivo foi um vazamento de amônia." (www.globonews.globo.com) A amônia (NH3) é um gás à temperatura ambiente. Nesta temperatura suas moléculas estão pouco agregadas e, no estado líquido, elas estão mais próximas umas das outras. Assinale a opção que indica a interação existente entre suas moléculas no estado líquido. a) ligação de hidrogênio b) dipolo - dipolo c) dipolo - dipolo induzido d) dipolo induzido - dipolo induzido e) íon - dipolo 13) Prof. Eloisa REDE MV1 36 36 36 Água e etanol são dois líquidos miscíveis em quaisquer proporções devido a ligações intermoleculares, denominadas: iônicas. pontes de hidrogênio. covalentes coordenadas. dipolo induzido - dipolo induzido. dipolo permanente 14) Prof. Eloisa REDE MV1 37 37 37 Um dos testes realizados para a determinação da quantidade de álcool na gasolina é aquele em que se adiciona água à mesma, ocasionando a extração do álcool pela água. Isso pode ser explicado pelo fato de álcool e água possuírem: ligações covalentes simples e dativas. B) forças de atração por pontes de hidrogênio. C) forças de atração por forças de Van der Waals. D) o grupo OH- carboxila. E) moléculas apolares. 15) Prof. Eloisa REDE MV1 38 38 38 A observação e o estudo da natureza das substâncias e de seu comportamento são intrigantes e por isso fascinantes. Leia com atenção os fatos reais relatados a seguir e assinale a alternativa INCORRETA que está relacionada a esses fatos. - A água, ao contrário da maioria das substâncias, aumenta de volume ao se solidificar. - A água, apesar de líquida nas condições ambientes, pode ser obtida pela reação entre os gases hidrogênio e oxigênio. a) A estrutura hexagonal da água mantida pelas pontes de hidrogênio no estado sólido provoca "um vazio" dentro do cristal de gelo, tornando-o mais volumoso. b) A existência de dipolos elétricos na água faz com que as moléculas se atraiam fortemente, levando-as ao estado líquido. c) Ao contrário do que ocorre na água, substâncias simples como o hidrogênio e o oxigênio apresentam grande força de atração entre suas moléculas, portanto são gases. d) Substâncias simples como o hidrogênio e o oxigênio possuem forças de atração fracas entre suas moléculas, portanto são gases. e) O estado físico das substâncias depende das forças de atração entre suas moléculas. 16 16) Prof. Eloisa REDE MV1 39 39 39 Exercícios 17) Prof. Eloisa REDE MV1 40 40 40 H FON H FON É forte Une moléculas polares c/ H-FON Pontes de Hidrogênio É média Une moleculas polares s/ H-FON Dipolo dipolo É fraca Une moléculas apolares Van der Waals Ligações Intermoleculares
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