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180 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . ligações de hidrogênio são interações que ocorrem tipicamente entre moléculas que apresentem átomo de H ligado a F, O ou N. Quando o vapor de água se condensa sobre uma superfície fria, são estabelecidas ligações de hidrogênio. Forças intermoleculares também são responsáveis pela adesão das gotas de água líquida à superfície. As intensas forças atrativas entre as moléculas de água são responsáveis pela junção das cerdas desse pincel molhado, assim que ele é puxado para fora do líquido. S é R G IO d O TT A j R ./c Id S é R G IO d O TT A j R ./c Id S c IE N c E p H O TO l Ib R A R y /l A TI N S TO c k As moléculas de água que compõem um iceberg se mantêm fortemente unidas por meio de ligações de hidrogênio. Na água líquida, ligações de hidrogênio também são as responsáveis pela coesão molecular. Ilha Disko, Groenlândia, 2005. jO H N F O S TE R / m A S TE R FI lE /O TH E R Im A G E S Na água (H2O), no fluoreto de hidrogênio (HF) e na amônia (NH3), líquidos ou sólidos, são essas forças que mantêm as moléculas unidas. 5.3 Interações dipolo instantâneo-dipolo induzido Considere uma molécula apolar. Ela possui uma nuvem de elétrons em contínuo movi- mento. Se, durante uma pequena fração de segundo, essa nuvem eletrônica estiver um pouco mais deslocada para um dos extremos da molécula, poderemos dizer que foi criado um dipolo instantâneo, ou seja, por um instante apareceram dois polos na molécula. 181 Capítulo 9Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . A extremidade positiva desse dipolo atrai os elétrons da molécula vizinha, na qual, por sua vez, também aparece um dipolo, chamado de dipolo induzido, isto é, provocado pela primeira molécula. Esses dois dipolos, o instantâneo e o induzido, se atraem como no caso dos dipolos permanentes. A diferença é que essa situação dura apenas uma fração de segundo. As atrações desse tipo são mais fracas do que entre dipolos permanentes. As interações dipolo instantâneo-dipolo induzido são conhecidas também como forças dipolo induzido-dipolo induzido ou ainda forças de dispersão de london, em homenagem ao físico Fritz Wolfgang London (1900-1954). Na verdade, elas ocorrem em todas as substâncias, polares ou apolares. Apesar de fracas, são o único tipo de interação intermolecular que ocorre entre as moléculas das substâncias apolares. Alguns autores chamam essas interações de forças de van der Waals. Contudo, outros autores usam a expressão forças de van der Waals como sinônimo das forças intermoleculares de modo geral. Uma distorção momentânea da nuvem eletrônica produz um dipolo instantâneo… δ– Molécula … que induz o aparecimento de um dipolo na molécula vizinha. Molécula Molécula δ+ δ+δ+δ– δ– b Esquema mostrando a origem das interações intermoleculares do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido. Apolar Não tem H diretamente ligado a F, O ou N Tem H diretamente ligado a F, O ou N Ligações de hidrogênio Dipolo permanente- -dipolo permanente Dipolo instantâneo- -dipolo induzido Polar pode ser pode ser se se interage com outras moléculas iguais por interage com outras moléculas iguais por interage com outras moléculas iguais por Molécula As forças intermoleculares têm diferentes intensidades Comparando moléculas com tamanhos e massas parecidos, pode-se afirmar que a inten- sidade dos diferentes tipos de forças intermoleculares varia na seguinte ordem: Aumenta a intensidade das forças intermoleculares Dipolo instantâneo- -dipolo induzido Dipolo permanente- -dipolo permanente Ligações de hidrogênio 182 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Cola Objeto A Objeto B Cola Objeto A Objeto B Interações intermoleculares Cola Objeto A Objeto B Cola Objeto A Objeto B Interações intermoleculares Exercício Resolvido 36. Qual das substâncias abaixo apresenta moléculas que, nos estados sólido e líquido, estão associadas por ligações de hidrogênio? a) H2 c) NH3 e) NaH b) CH4 d) PH3 Resolução • As moléculas de H2 são apolares e interagem por meio de interações dipolo instantâneo-dipolo induzido. • As moléculas de CH4 também são apolares e se associam por forças tipo dipolo instantâneo- -dipolo induzido. • Nas moléculas de NH3 há hidrogênio ligado dire- tamente a nitrogênio. Quando, em uma molécula, existe H ligado a F, O ou N, tal molécula estabe- lece ligação de hidrogênio com outra molécula igual a ela. • A molécula de PH3 é polar e, assim, estabelece com outras moléculas dessa mesma substância interações dipolo-dipolo. • A substância NaH é iônica (Na é metal e H é não metal). É, portanto, formada por íons e não por moléculas. Alternativa c. 37. Indique qual é o tipo de interação intermolecular predominante que mantém unidas as moléculas das seguintes substâncias, nos estados sólido e líquido. Exercícios essenciais A critério do(a) professor(a) esta lista de exercícios poderá ser realizada em classe ou em casa.Resolva em seu caderno a) HBr g) CH2O b) F2 h) SO2 c) CH4 i) CC,4 d) CH3OH j) H2S e) CH3NH2 k) PC,3 f) CS2 l) HCN 38. (IME-RJ) Indique a característica apresentada pela molécula do composto BF3 para as propriedades abaixo. a) Geometria molecular. b) Ângulo de ligação. c) Polaridade de ligação. d) Polaridade de molécula. e) Ligação intermolecular. 39. (Unicamp-SP) As pontes de hidrogênio formadas entre moléculas de água (HOH) podem ser represen- tadas por: H H O H H O H H O H H O H H O Com base nesse modelo, represente as pontes de hidrogênio que existem entre moléculas de amônia (NH3). • AtEnção Certas colas exigem cuidados especiais pois são tóxicas. Trabalhe numa área ventilada, para não estar exposto a gases tóxicos. Não trabalhe próximo a chamas ou aparelhos elé tricos (uma faísca poderia causar um incêndio). Evite contato direto com a pele. Seja cuidadoso com os olhos, o nariz e a boca. Algumas colas aderem instantaneamente à pele e não podem ser removidas. Atente às recomendações do fabricante. pOr que AS cOlAS cOlAm? As colas são produzidas especialmente para que tenham alta afinidade com os materiais que se destinam a aderir. Quando passamos cola em dois objetos a fim de uni-los, as moléculas da cola interagem fortemente (por meio de inte- rações intermoleculares) com as moléculas de ambos os objetos. Dessa forma, ela os mantém unidos. Il u S T R A ç õ E S : A d Il S O N S E c c O