Forças Intermoleculares e Soluções

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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
“O estado físico de uma substância depende, em grande parte, do equilíbrio entre as energias
cinéticas das partículas (átomos, moléculas ou íons) e as energias de atração entre as partículas. As
energias cinéticas, as quais dependem da temperatura, tendem a manter as partículas afastadas e em
movimento. Já as atrações entre as partículas tendem a mantê-las unidas.”
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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
As intensidades das forças intermoleculares variam bastante, mas geralmente são mais fracas que as
forças intramoleculares - iônicas, metálicas ou covalentes.
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Os pontos de fusão e ebulição de substâncias, as quais as partículas são mantidas unidas por
ligações químicas, tendem a ser mais elevados que os das substâncias em que as partículas são
mantidas unidas por forças intermoleculares.
Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
Existem três tipos de atrações intermoleculares entre moléculas eletronicamente neutras: forças de
dispersão, atrações dipolo-dipolo e ligações de hidrogênio. Outro tipo de força de atração, a
força íon-dipolo, é importante em soluções.
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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
FORÇAS DE DISPERSÃO
Também chamada de Forças
de van der Waals, Forças de
Dispensão de London,
momento de dipolo induzido
don ou momento de dipolo
instantâneo em moléculas
apolares!
A facilidade com que a distribuição de carga é deformada chama-se polarizabilidade do átomo ou 
molécula. Átomos ou moléculas mais polarizáveis têm forças de dispersão maiores.
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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
FORÇAS DE DISPERSÃO
As forças de dispersão tendem a ter sua
intensidade aumentada com o aumento da
massa do átomo ou da molécula.
O formato das moléculas também influência
a magnitude das forças de dispersão.
(C5H12) P.E.= 309,4 K
(C5H12) P.E. = 282,7 K
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FORÇAS DIPOLO-DIPOLO
Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
Momento de dipolo
permanente em
moléculas polares!
Essas forças surgem de atrações eletrostáticas entre a extremidade parcialmente positiva de uma
molécula e a extremidade parcialmente negativa de uma molécula vizinha. Repulsões também podem
ocorrer quando as extremidades positivas (ou negativas) de duas moléculas estão muito próximas.
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FORÇAS DIPOLO-DIPOLO
Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
Para moléculas com mais ou menos a mesma massa e tamanhos iguais, as atrações
intermoculares ficam mais intensas com o aumento da polaridade.
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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO
As fortes atrações intermoleculares no HF, no H2O e no
NH3 resultam das ligações de hidrogênio. Uma ligação
de hidrogênio é a atração entre um átomo de
hidrogênio ligado a um átomo altamente
eletronegativo (geralmente F, O ou N) e um átomo
pequeno eletronegativo em outra molécula ou grupo
químico próximo. Assim, ligações H- F, H- 0 ou H- N em
uma molécula podem formar ligações de hidrogênio com
um átomo de F, O ou N em outra molécula
O + à direita do símbolo de dipolo
representa a extremidade positiva do
dipolo.
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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO
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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
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Uma força íon-dipolo existe entre um íon e uma
molécula polar. Os cátions são atraídos para a
extremidade negativa de um dipolo, e os ânions,
para a extremidade positiva. A magnitude da
atração aumenta à medida que a carga iônica ou a
magnitude do momento de dipolo aumenta. Forças
íon-dipolo são especialmente importantes para
soluções de substâncias iônicas em líquidos polares,
como uma solução de NaCI em água.
Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
FORÇAS ÍON-DIPOLO
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Aula 8 – Forças intermoleculares (Cap. 11)
Fluxograma para determinar as
forças intermoleculares: Vários
tipos de forças intermoleculares
podem estar atuando em uma
determinada substância ou
mistura. As forças de dispersão
ocorrem em todas as
substâncias!
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Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
• Misturas podem ser heterogêneas ou homogêneas;
• Misturas heterogêneas apresentam mais de uma fase;
• Misturas homogêneas apresentam apenas uma fase e
são chamadas de Soluções;
• Além de líquidas, soluções também podem ser sólidas
(ex.: prata esterlina -7% de cobre em prata) ou gasosas
(ex.: ar);
• Cada substância em uma solução é definida como um
componente da solução;
• O solvente costuma ser o componente presente em maior
quantidade, sendo todos os outros são denominados
solutos.
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Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
PROCESSO DE DISSOLUÇAO
Uma solução é formada quando uma substância se dispersa uniformemente na outra. A
capacidade das substâncias de formar soluções depende de dois fatores:
(1) a tendência natural das substâncias de se misturar e se espalhar em volumes maiores, quando
não são restringidas de alguma maneira;
(2) os tipos de interação intermolecular envolvidos no processo de solução.
1) TENDÊNCIA NATURAL PARA A MISTURA
A formação de soluções é
favorecida pelo aumento da
entropia (desordem) que
acompanha a mistura.
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Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
2) EFEITO DAS FORÇAS INTERMOLECULARES NA FORMAÇÃO DA SOLUÇÃO
Três tipos de interações intermoleculares estão envolvidos na formação da solução:
1. As interações soluto- soluto entre partículas de soluto devem ser superadas para dispersar as partículas
de soluto no solvente.
2. As interações solvente- solvente entre as partículas de solvente devem ser superadas para acomodar
as partículas de soluto no solvente.
3. As interações solvente- soluto entre as partículas de soluto e solvente ocorrem à medida que as
partículas se misturam.
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Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
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FORMAÇAO DE SOLUÇAO E REAÇÕES QUÍMICAS
Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
Ao discutir soluções, devemos ter o cuidado de distinguir o processo físico de formação da solução das
reações químicas que levam a uma solução.
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Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
SOLUÇOES SATURADAS E SOLUBILIDADE
O processo de dissolução e o processo inverso, a cristalização, ocorrem simultaneamente quando um
soluto é adicionado a um solvente. Quando esses dois processos ocorrem com velocidades iguais, um
equilíbrio dinâmico é estabelecido, resultando em uma solução saturada. Se houver menos soluto
presente que o necessário para saturar a solução, a solução é insaturada. Quando a concentração de
soluto é maior que o valor da concentração de equilíbrio, a solução é supersaturada.
A solubilidade de um soluto em um determinado solvente é definida como a quantidade máxima de
soluto que pode ser dissolvido em uma dada quantidade de solvente a uma temperatura específica,
considerando que não há soluto em excesso.
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Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE
A extensão em que uma substância se dissolve em
outra depende da natureza das duas substância.
Ela também depende da temperatura e, no caso
dos gases, da pressão.
Quanto mais forte for a atração entre as moléculas
de soluto e solvente (interações
intermoleculares), maior será a solubilidade do
soluto nesse solvente. Líquidos polares tendem a
se dissolver em solventes polares (miscíveis).
Líquidos apolares tendem a ser insolúveis em
líquidos polares (imiscíveis).
EFEITOS DA NATUREZA DAS SUBSTÂNCIAS115
Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE
EFEITOS DA PRESSAO
A solubilidade de um gás em qualquer solvente aumenta à medida que a pressão parcial do gás que se
encontra logo acima do solvente aumenta.
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EFEITOS DA TEMPERATURA
Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE
A solubilidade da maior parte dos
solutos sólidos em água aumenta à
medida que a temperatura da solução
aumenta.
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EFEITOS DA TEMPERATURA
Aula 9 – Misturas e Soluções: Tipos de misturas. Concentrações de soluções. Água como 
solvente. Solubilidade e temperatura. (Cap. 13)
FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE
Em contraste com solutos sólidos, a
solubilidade de gases na água diminui
com o aumento da temperatura.