IAM_Aula_11

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Professor Marcos de Abreu Avila
avila@ufabc.edu.br Sala 648-3
Estagiário Michael Cabrera Baez
michael.cabrera@ufabc.edu.br
Interações Moleculares (Atkins Cap. 18)
� Propriedades Elétricas das Moléculas
� Momento de Dipolo Elétrico, Polarização
� Polarizabilidade
� Permissividade Relativa
� Interações entre Moléculas
� Interações entre Dipolos, Dipolos Induzidos
� Pontes de Hidrogênio, Interação Hidrofóbica
� Interações Repulsivas, Potencial de Lennard-Jones
� Gases Reais e Líquidos
� Interações Moleculares em Gases
� A interface Líquido-Vapor, Tensão Superficial
� Capilaridade, Meniscos, Condensação
A Tabela Periódica de Elementos
Distribuição de Cargas e Polaridade
Momento de Dipolo Elétrico
�� � ��
[p] = Debye (D) = 3.34×10-30 C m
Moléculas Polares e Não-Polares
p = 1.85 D
p = 0
Polarização e Polarizabilidade
Dielétrico: material polarizável, não condutor
� � �� �Polarização:
�� �
���
3
��
Sob Campo
Elétrico:
Polarizabilidade α: �∗ �
1
4���
��
Polarizabilidade
Volumétrica α’: �� �
�
4���
Moléculas polares e não-polares
podem ainda ter polarização induzida
[α’] = volume (≈1 Å3)
Interações entre Moléculas
� � �
1
4���
�
��
Potencial
de Dipolo:
Campo Elétrico
de Dipolo:
� �
1
2���
�
��
Interações Dipolo-Carga e Dipolo-Dipolo
Energia Potencial entre Carga e Dipolo:
Energia Potencial entre Dipolo e Dipolo: � �
1
4���
����
��
1 � 3 cos� �
� � �� � �
1
4���
��
��
�cos ��
Interações com Dipolos Induzidos
� � �
1
4���
��
���
�
��
Energia Potencial entre 
Dipolo e Dipolo Induzido:
� � �
3
2
����
�� � ��
��
���
�
��
Energia Potencial entre Dipolo Induzido e Dipolo Induzido:
Interação de London:
Pontes de Hidrogênio
Interação particular do tipo entre H e elementos altamente
eletronegativos (N, O, F, etc…) onde B tem um par isolado de elétrons
� � �⋯!
" � #�"	 � #�"
 � #�"�
Interações Repulsiva e Total
Energia Potencial
de Esfera Rígida:
Energia Potencial
de Mie (n > m):
� �
$�
��
�
$�
��
� � 0, 		� ( )
� � ∞, 		� + )
Potencial de Lennard-Jones
� � 4�
��
�
��
�
��
�
�
ε
r
0
Interações Hidrofóbicas
• Interação entre moléculas não-polares (ex: óleo) e um solvente polar (ex: água).
• Água forma clatrato (gaiola) em torno da molécula polar, perdendo entropia.
• Aglutinação das moléculas polares reduz a perda de entropia da água.
Tensão Superficial
Líquidos tendem a adotar formas que minimizem a área superficial, pois isto
maximiza o número de moléculas interagentes. Para variar a superfície (dσ) é 
necessário realizar trabalho (dw): 
, �
)-
).
Capilaridade
Condensação
Física do Estado Sólido (Tipler-Llewellyn Cap. 10)
� A Estrutura dos Sólidos
� Sólidos Iônicos e Covalentes
� A Ligação Metálica
� Teoria Clássica de Condução de Eletricidade
� O Gás de Elétrons Livres nos Metais
� Teoria Quântica de Condução de Eletricidade
� Magnetismo em Sólidos
� Diamagnetismo, Ferro- e Antiferro-magnetismo
� Bandas de Energia em Sólidos
� Condutores, Semicondutores e Isolantes
� Semicondutores Dopados
� Supercondutores