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Química Forças Intermoleculares Sumário Forças Intermoleculares Forças íon-dipolo Forças dipolo-dipolo Ligação de Hidrogênio Forças de dispersão de London Interações e propriedades Forças Intermoleculares (FI) No processo de formação da vida temos: inúmeras moléculas interagindo entre si forças que mantém as moléculas unidas FI Funcionalidade das biomoléculas Proteínas DNA alterações na estrutura devido à reorganização dessas forças levam à perda da função biológica do DNA mutações genéticas Forças Intermoleculares (FI) As forças influenciam em várias propriedades como: Pontos de fusão Pontos de ebulição Solubilidade Forças íon-dipolo Forças dipolo-dipolo Forças de London Forças atrativas entre moléculas Interação forte entre um íon e uma molécula polar As forças íon-dipolo δ– δ+ δ+ A molécula de água é polar A carga positiva dos hidrogênios é atraída pelos ânions A carga negativa dos oxigênios é atraída pelos cátions Carga parcial ATKINS, PETER, 2018. Forças Intermoleculares (FI) Forças intermoleculares (FI) Hidratação A interação íon- dipolo é observada na solução de cloreto de sódio (NaCl). Em uma solução aquosa de NaCl temos: H2O Cátions e ânions circundados por moléculas de água (solvatação). Na+ Cl- Cl Na Forças intermoleculares (FI) Interação forte entre moléculas polares As forças dipolo-dipolo HCl H ─ Cl δ- δ+ H ─ Cl δ+ δ- H ─ Clδ+ δ- Forças dipolo-dipolo dipolo/dipolo permanente! δ- δ+ δ+ δ- δ+ δ- δ+ δ- Cl H Ligação de hidrogênio É a interação mais forte X e Y: pode ser N, O ou FX-H····Y δ+δ- δ- Ocorre entre as moléculas de água O H Hδ+ δ+ δ- O H Hδ+ δ+ δ- O H Hδ+ δ+ δ- Ligação de hidrogênio Forças intermoleculares (FI) F H F H F H F H Ligação de hidrogênio Fluoreto de hidrogênio (HF) H-F····H-F δ+ δ- δ-δ+ Amônia Ligação de hidrogênio Ligação de hidrogênio Forças intermoleculares (FI) Tensão superficial da água Ligação de hidrogênio as moléculas da superfície são atraídas em todas as direções Formam uma película que adquire um aspecto "elástico” Os surfactantes são moléculas anfifílicas Diminuem a tensão superficial! Dodecil sulfato de sódio Polar Apolar Não interage com a água Interage com a água Cauda hidrofóbica Cabeça hidrofílica Polar Apolar Interage com a gordura Interage com a água Micelas Gotículas de gordura envolvidas por moléculas de detergentes. GORDURA Apolar Polar sintética Natural óleos e gorduras animais e vegetais processamento do petróleo Origem dos tensoativos derivados de petróleo não são facilmente degradados tensoativos biodegradáveis como os fosfatados podem ser prejudiciais ao meio ambiente. CONAMA 359/05: os detergentes devem ter, no máximo, 4,80% de fósforo na composição. reduz a disponibilidade de oxigênio e luz na água proliferação de algas Você já viu uma lagartixa andando com facilidade nas paredes ou teto? 14 As forças intermoleculares são responsáveis pela adesão da pata da lagartixa à parede. Forças de Van der Waals existem em todas as moléculas e são as mais fracas Forças de dispersão de London Cl2 Chamadas também de dipolo induzido! Moléculas apolares Dipolos instantâneos Atração entre dipolos instantâneos δ- δ+ Cl ─ Cl Cl ─ Cl Cl ─ Cl Dispersão de London δ - δ + δ - δ + Forças intermoleculares (FI) Temperatura de ebulição As forças atrativas entre as moléculas influenciam nas suas propriedades Solubilidade Ponto de fusão Ponto de ebulição Forças de dispersão de London Temperatura de ebulição Halogênios Por isso que, em T = 20 °C: O F2 e o Cl2 são gases O Br2 é um líquido O I2 é um sólido Halogênios Temperatura de fusão (°C) Temperatura de ebulição (°C) F2 -220 -188 Cl2 -101 -34 Br2 -7 59 I2 114 184 polarizabilidade Moléculas muito polarizáveis são formadas por átomos volumosos Temperatura de ebulição Substância Temperatura de ebulição (°C) Interação molecular CH4 -161,5 dispersão de London HCl -85 dipolo-dipolo H2O 100 ligações de hidrogênio CH4pelo rompimento de uma força de atração conhecida como: a) ligações covalentes polares. b) forças de London. c) ligações covalentes apolares. d) ligações de hidrogênio. e) ligações iônicas. Exercício Química Forças Intermoleculares