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CONSTITUINTE AMOLECULAR: CONSTITUINTE MOLECULAR: Caso não houvesse atração entre moléculas, todas as substâncias moleculares seriam encontradas somente no estado gasoso. As forças intermoleculares podem ser intensas o suficiente para manter, por exemplo, muitas substâncias moleculares em estado sólido ou líquido, porém são bem mais fracas que as ligações iônicas e covalentes. Forças de coesão Tensão Superficial Forças de adesão As ligações químicas que se estabelecem entre as moléculas são denominadas de Forças Intermoleculares, Forças de Van der Waals ou Interações de Van der Waals. Físico neerlandês Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) Tipos de ligações intermoleculares Dipolo instantâneo – dipolo induzido Dipolo - dipolo Ligações de hidrogênio _ + Todas as moléculas, polares e apolares, apresentam interações do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido. Nas moléculas apolares, contudo, esse é o único tipo de interação molecular presente. Força de atração entre dipolos, positivos e negativos. • dipolos elétricos permanentes • dipolo permanente Dipolo - dipolo Atrações que ocorrem entre moléculas polares. Ligações de hidrogênio • dipolo induzido-dipolo induzido, • dipolo - dipolo induzido, • forças de dispersão de London, ou, simplesmente, forças de London. • Forças de Van der Walls Atrações que ocorrem entre moléculas apolares. Por essa razão, a maioria delas apresenta-se no estado gasoso em condições ambientes. H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2 , I2, CO2, CH4, C2H6. Dipolo instantâneo – dipolo induzido Quando duas moléculas apolares se aproximam, as atrações ou repulsões eletrônicas entre seus elétrons e núcleos podem levar a deformações momentâneas em suas nuvens de elétrons, em razão do movimento natural dos elétrons, que podem aparecer mais perto de um átomo do que de outro; das colisões das moléculas. Essas deformações geram nas moléculas regiões com diferentes distribuições de cargas, chamadas dipolos instantâneos induzidos. Densidade: em geral, quanto mais fortes as interações, maior a densidade da fase. Sólidos são mais densos que líquidos, que são mais densos que gases. Exceto para a água. Uma consequência das ligações de hidrogênio que existem na água é a sua elevada tensão superficial. Você sabe porque as gotas de água são esféricas? A força intermolecular também é responsável pela capilaridade. Ação capilar, capilaridade, as forças de adesão entre a agua e vidro serem mais intensas que as forças de coesão da agua. Viscosidade Grandeza relacionada à lentidão de um líquido para escorrer. Quanto mais intensas as forças atrativas entre as moléculas de um líquido, mais viscoso ele será. Forças Intermoleculares e Temperatura de fusão e ebulição Temperatura de Ebulição: quanto mais as moléculas do líquido interagem entre si, mais energia é necessário fornecer para que as interações sejam enfraquecidas e haja a mudança de fase (maior temperatura). Quanto maior a área da molécula, maior a sua nuvem eletrônica, maior a possibilidade de polarizar-se e, portanto, maior a intensidade das interações do tipo dispersão dipolo instantâneo-dipolo induzido. A intensidade dessas forças dipolo instantâneo-dipolo induzido varia muito, e depende da superfície de contato entre as moléculas. Quanto maior a polaridade de uma molécula, mais intensas as interações dipolo-dipolo na substância devido à atração entre dipolos. Volatilidade: quanto mais fracas as interações intermoleculares, mais volátil é a substância. (mas atenção, essa propriedade também depende do peso molecular). Relacione as colunas abaixo e indique quais são as principais forças intermoleculares (coluna I) que ocorrem entre as moléculas das substâncias moleculares listadas na coluna II. Coluna I: I- Ligação de hidrogênio; II- Interação dipolo-dipolo; III- Interação dipolo induzido-dipolo induzido. Coluna II: a) Amônia (NH3). b) Água (H2O). c) Acetaldeído (CH2O). d) Bromo (Br2). e) Cianeto de hidrogênio (HCN). Br - Br H- C Ξ N Ligação de hidrogênio; Ligação de hidrogênio; Interação dipolo-dipolo Interação dipolo-dipolo Interação dipolo induzido-dipolo induzido. Mudança estado físico quebra das interações intermoleculares (ligações de hidrogênio) Quebra das ligações Interatômicas (ligações covalentes) x Mudança estado físico – quebra das ligações intermoleculares Diferentes interações intermoleculares, no CH4 (molécula apolar dipolo induzido) No CH3OH (molécula polar ligação de hidrogênio) Ponto de fusão do CH4 é menor do que CH3OH Correta Diferentes tipo de ligação interatômica – NaCl (iônico, forma reticulo cristalino. Estado solido na temperatura ambiente, alto ponto de fusão. - HCl (molecular ligação covalente, gasoso a temperatura ambiente, baixo ponto de fusao. Molecula Polar com ligação intermolecular dipolo diplo. Ponto de fusão do HCL é menor do que NaCl Errada Diferentes tipo de ligação interatômica – SiO2 (composto solido covalente com alto ponto de fusão) solido - H2O (molecular ligação covalente, liquido a temperatura ambiente, baixo ponto de fusao. Molécula Polar com ligação intermolecular ligação de hidrogenio. Ponto de fusão do H2O é menor do que SiO2 Errada Diferentes tipo de ligação interatômica - I2 (molecular ligação covalente, solido a temperatura ambiente, baixo ponto de fusão. Molécula Apolar com ligação intermolecular dipolo induzido. – Fe (metálico, forma reticulo cristalino. Estado solido na temperatura ambiente, alto ponto de fusão. Ponto de fusão do I2 é menor do que Fe Correta O dióxido de carbono (CO2) na forma sólida é conhecido como gelo seco. Este sólido, em contato com o ambiente, sofre com facilidade o fenômeno da sublimação. Neste processo são rompidas as A) interações do tipo dipolo instantâneo -dipolo induzido. B) ligações covalentes. C) ligações covalentes coordenadas. D) interações do tipo dipolo permanente –dipolo permanente. x interações intermoleculares, no CO2 (molécula apolar dipolo induzido) F V F x I. Errado. Os pontos P, Q, R e S no gráfico correspondem aos compostos H2O, H2S, H2Se e H2Te, respectivamente. Isso ocorre porque os hidretos da família 16 são moléculas polares, sendo que a temperatura de ebulição se eleva com o aumento da massa molar. No entanto, a água foge a essa regra, tendo o maior ponto de ebulição entre essas moléculas, porque sua força de atração intermolecular (ligação de hidrogênio) é mais intensa que as das demais (forças dipolo-dipolo). II. Correto. III. Errado. Quando a água ferve, as interações intermoleculares se rompem antes das ligações covalentes. Resposta da questão anterior “As interações intermoleculares no cloro e no iodo (moléculas apolares), na fase líquida, são de natureza dipolo instantâneo-dipolo induzido, tendo o iodo maior ponto de ebulição em razão de apresentar maior massa molar. As interações intermoleculares no fluoreto de hidrogênio e no iodeto de hidrogênio (moléculas polares) , na fase líquida, são de natureza, respectivamente, ligação de hidrogênio e dipolo permanente-dipolo permanente, tendo o fluoreto de hidrogênio maior ponto de ebulição em razão da maior intensidade da ligação de hidrogênio em relação à intensidade do dipolo permanente-dipolo permanente no iodeto de hidrogênio.” Resposta da questão anterior Os compostos HF, NH3 e H2O apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição quando comparados a H2S e HCl, por exemplo, devido: a) às forças de van der Waals; b) às forças de London; c) às ligações de hidrogênio; d) às interações eletrostáticas; e) às ligações iônicas. x
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