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Forças Intermoleculares Forças Intermoleculares Ligações químicas: mantém a unidade de uma molécula. Interações intermoleculares: mantém as interações entre moléculas. Extremamente importante no estado sólido e líquido (maior contato entre as moléculas). – Interações dipolo-dipolo induzido ou Van der Waals – Interações dipolo-dipolo – Ligações de hidrogênio As forças intermoleculares são responsáveis pelas propriedades físicas, como ponto de ebulição, fusão e solubilidade. PONTO DE FUSÃO Temperatura onde um composto passa do estado sólido para o líquido. Necessário clivar as interações intermoleculares PONTO DE EBULIÇÃO Temperatura onde um composto passa do estado líquido para o vapor. Necessário clivar as interações intermoleculares. Ponto de FusãoPonto de Ebulição PROPRIEDADES FÍSICAS: PONTO DE FUSÃO e EBULIÇÃO Fatores que afetam o ponto de fusão e ebulição: – tipo de interação intermolecular: quanto mais forte a interação intermolecular existente, maior será a energia necessária para romper estas interações. – peso molecular: em geral, quanto maior o peso molecular, maior o ponto de fusão/ebulição – tipo de cadeia carbônica: cadeias lineares apresentam ponto de ebulição maiores que ramificadas. Interações dipolo-dipolo induzido Forças de Van der Waals • Ocorre entre moléculas apolares, devido a distribuição não uniforme de e- • Tipo de interação mais fraca entre as intermoleculares; • Energia atrativa devido a interação entre momentos de dipolos moleculares induzidos ou instantâneos St St g- S- s- S- S- St St St Quanto maior a proximidade das cadeias e dos átomos, maior serão as interações intermoleculares. Cadeias lineares tem maior proximidade que ramificadas. isômeros de cadeia linear tem maior valor de ponto de fusão/ebulição que os ramificados. Interações dependem da área de contato entre as moléculas. • Ocorre entre moléculas polares (momento de dipolo molecular); • Tipo de interação intermediária entre as intermoleculares. Interações dipolo-dipolo é mais forte que interações de Van der Waals); • Energia atrativa devido a interação entre momentos de dipolos moleculares permanentes. Interações dipolo-dipolo FORÇAS INTERMOLECULARES: DIPOLO-DIPOLO cetonas ésteres haletos éteres iminas Interações dipolo-dipolo Quanto maior o átomo, mais fracamente ele segura os elétrons na camada de valência, mais eles podem ser distorcidos. Quanto mais polarizável o átomo, mais fortes as interações de Van der Waals. interação interação dupdo - induzido Apolo - duplo↳ A permanente Ligações de Hidrogênio • Ocorre entre moléculas polares e que apresentem átomo de H conectado a N, O e F. Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre os átomos, maior será a atração eletrostática e mais forte será a interação intermolecular. • Tipo de interação mais efetiva entre as intermoleculares. Ligações de Hidrogênio d. hedrogênioJojoSt g- St f- gt s- St S - St St G- gt g- St St g- St g- androgênioponte de 4 , RH: eh mermo comprimento B B de uma ligação 141 - ' µ covalente . H Sólido Ligações de hidrogênio nas moléculas de água Líquido ÁlcooisÁcidoscarboxílicos Aminas Amidas dímero 2 ligações de hidrogênio dipolo induzido ligação de hidrogênio dipolo permanente Ligações de Hidrogênio mantém hélices do DNA Proteínas Fibrosas – contém cadeias longas de poliptídeos que se agrupam formando feixes e são insolúveis em água. Exemplos: queratina e colágeno Proteínas Globulares – tendem a ter formas esféricas e são solúveis em água. Ligações de Hidrogênio em Proteínas queratina colágeno hemoglobina • Para minimizar a energia, uma cadeia polipeptídica tende a se dobrar em uma estrutura geométrica repetitiva. • A estrutura se organiza de forma a maximizar o número de ligações de hidrogênio. • Os grupos R são direcionados para fora da estrutura para evitar impedimento estérico e repulsão de cargas iguais. • Duas organizações são particularmente estáveis: D-hélice e folha pregueada ou configuração E. D-hélice D-hélice folha pregueada D-hélice Cadeias laterais dos aminoácidos se estendem para fora da hélice. ligações de hidrogênio intramolecular folha E-pregueada ligações de hidrogênio intermoleculares entre as diferentes cadeias polipeptídicas A seda e as teias de aranha são predominantemente formadas por folha -pregueada. Consequentemente, não são estiráveis. A lã e as proteínas fibrosas do músculo são exemplos de proteínas com estruturas secundárias -hélice. Consequentemente, podem ser estiradas. Amido Celulose Ligações α-1,4 são mais fáceis de hidrolisar. Ligações -1,4 são mais difíceis de hidrolisar. Moléculas rígidas, diferentemente do amido. Ligações de Hidrogênio em carboidratos Celulose é o componente estrutural principal da parede celular das plantas e responsável por mais da metade do carbono presente na biosfera. As moléculas de celulose apresentam ligações de hidrogênio Intra e intermolecular A celulose é um polímero linear de 15 mil até 300 mil resíduos de D-glicose. Cadeias lineares de glicose, unidas por ligações -1,4 • SOLUBILIDADE e MISCIBILIDADE – Tendência que um determinado composto tem de se tornar solúvel ou miscível em um líquido. – Necessário clivar as interações intermoleculares. – Energia empregada para romper estas interações: energia de solvatação. – Solvente irá “cercar ou rodear” as moléculas ou íons que formam o sólido ou o líquido, afastando-as e clivando assim as interações intermoleculares. SOLUTO POLAR COM SOLVENTE POLAR INTERAÇÕES POLARES MESMO TIPO DE INTERAÇÃO: SOLÚVEL SOLUTO POLAR COM SOLVENTE APOLAR INTERAÇÃO POLAR INTERAÇÃO APOLAR DIFERENTE TIPO DE INTERAÇÃO: INSOLÚVEL SOLUTO APOLAR COM SOLVENTE APOLAR INTERAÇÕES APOLARES MESMO TIPO DE INTERAÇÃO: SOLÚVEL SOLUTO APOLAR COM SOLVENTE POLAR INTERAÇÃO APOLAR INTERAÇÃO POLAR DIFERENTE TIPO DE INTERAÇÃO: INSOLÚVEL “Semelhante dissolve semelhante”
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