Forças intermoleculares

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10/03/2014
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
UNIDADE ACADÊMICA DE ECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Professor: Adriano Sant’Ana
Pombal – PB
QUIMICA GERAL
FORÇAS 
INTERMOLECULARES
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Forças Intermoleculares
Introdução
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As propriedades físicas das substâncias entendidas em termos de
teoria cinética molecular :
– Os gases são altamente compressíveis, assumem a forma e o
volume do recipiente:
As moléculas de gás estão separadas e não interagem muito
entre si.
– Os líquidos são quase incompressíveis, assumem a forma, mas
não o volume do recipiente:
As moléculas de líquidos são mantidas mais próximas do
que as moléculas de gases, mas não de maneira tão rígida
de tal forma que as moléculas não possam deslizar umas
sobre as outras.
Forças Intermoleculares
Introdução
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As propriedades físicas das substâncias entendidas em termos de
teoria cinética molecular :
– Os gases são altamente compressíveis, assumem a forma e o
volume do recipiente:
As moléculas de gás estão separadas e não interagem muito
entre si.
– Os líquidos são quase incompressíveis, assumem a forma, mas
não o volume do recipiente:
As moléculas de líquidos são mantidas mais próximas do
que as moléculas de gases, mas não de maneira tão rígida
de tal forma que as moléculas não possam deslizar umas
sobre as outras.
Forças Intermoleculares
Introdução
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– Os sólidos são incompressíveis e têm forma e volume
definidos:
As moléculas de sólidos estão mais próximas. As moléculas
estão unidas de forma tão rígida que não conseguem
deslizar facilmente umas sobre as outras.
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Forças Intermoleculares
Introdução
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Forças Intermoleculares
Introdução
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Nitrogênio líquido
Gelo seco (CO2)
Forças Intermoleculares
Introdução
Assim como os átomos (Forças intramoleculares), as
moléculas também tendem a se unir, por meio das Forças
Intermoleculares, de tal forma que suas propriedades
físicas tornam-se únicas.
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Forças intramoleculares = responsáveis por manter
juntos os átomos em uma
molécula.
Forças intermoleculares = responsáveis pelas forças
atrativas entre as moléculas.
Forças Intermoleculares
Introdução
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Geralmente, as forças intermoleculares são,
em termos de energia, mais fraca do que as
forças intramoleculares.
Intermolecular vs Intramolecular
• 41 kJ para vaporizar 1 mol de água (inter);
• 930 kJ para quebrar a ligação O-H em 1 mol de água (intra).
As Forças Intermoleculares, as quais são responsáveis por:
•Pelo comportamento não ideal dos gases;
•Assegurar a existência do estado da matéria – líquido e
sólido;
•Pela propriedades físicas da matéria.
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Forças Intermoleculares
Introdução
◦ A ligação covalente que mantém uma molécula unida é
uma força intramolecular;
◦ A atração entre moléculas é uma força intermolecular;
◦ Forças intermoleculares são muito mais fracas do que as
forças intramoleculares (por exemplo, 16 kJ mol-1 versus
431 kJ mol-1 para o HCl);
◦ Quando uma substância funde ou entra em ebulição,
forças intermoleculares são quebradas (não as ligações
covalentes)
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Forças Intermoleculares
Introdução
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Forças Intermoleculares
Introdução
Vários são os tipos de forças intermoleculares, dentre as
quais se destacam:
•Forças Dipolo-Dipolo;
•Forças Íons-Dipolo;
•Forças de Dispersão;
•Ligação de Hidrogênio
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Forças Intermoleculares
Forças Íon-Dipolo
As interações íon-dipolo são fortes para íons pequenos com carga
elevada. Em consequencia, os cátions pequenos com carga
elevada formam, frequentemente, compostos hidratados.
São forças atrativas entre um íon e uma molécula polar.
Interação íon-dipolo
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Forças Intermoleculares
Forças Íon-Dipolo Interação íon-dipolo
11.2
Forças Intermoleculares
Forças Íon-Dipolo
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Forças Intermoleculares
Forças Dipolo-Dipolo
•As forças dipolo-dipolo existem
entre moléculas polares;
•Mais fracas do que as forças íon-
dipolo;
•Há uma mistura de forças dipolo-
dipolo atrativas e repulsivas quando
as moléculas se viram;
•Se duas moléculas têm
aproximadamente a mesma massa e
o mesmo tamanho, as forças dipolo-
dipolo aumentam com o aumento da
polaridade.
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Forças Intermoleculares
Forças Dipolo-Dipolo
Orientação das Moléculas Polares em um Sólido
As moléculas polares participam de interações dipolo-dipolo, de
decorrem da atração entre cargas parciais de suas moléculas.
As interações dipolo-dipolo são mais fracas do que as forças
entre íons e caem rapidamente com a distância, especialmente
nas fases liquidas e gás, em que a moléculas estão em rotação.
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Forças Intermoleculares
ForçasForças dede dispersãodispersão:: são forças atrativas que surgem como
resultado de dipolos temporários induzidos nos átomos ou nas
moléculas.
� A mais fraça de todas as forças intermoleculares.
�É possível que duas moléculas adjacentes neutras se
afetem.
�O núcleo de uma molécula (ou átomo) atrai os elétrons da
molécula adjacente (ou átomo).
�Por um instante, as nuvens eletrônicas ficam distorcidas.
�Nesse instante, forma-se um dipolo (denominado dipolo
instantâneo).
Forças Dispersão
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Forças Intermoleculares
Forças Dispersão
Interação
íon-dipolo induzido
Interação
dipolo-dipolo induzido
Átomo neutro.
+ - +
Cátion Molécula polar
- +
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Forças Intermoleculares
Forças Dispersão
Forças de dispersão
- +
- +
- +
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Forças Intermoleculares
Forças Dispersão
I Na
Dois átomos com massa atômicas diferentes.
Como as forças de dispersão podem variar?
127u 23u 
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Forças Intermoleculares
A probabilidade da indução de um dipolo depende da carga do
íon e da força do dipolo, como também da polarizabilidade do
átomo ou molécula.
Polarizabilidade = facilidade com que a distribuição eletrônica
do átomo (ou molécula) pode ser distorcida.
Polarizabilidade, aumenta com:
• Grande número de elétrons;
• Com a difusão da nuvem
elértônica;
As forças de
dispersão
aumentam com a
massa molar.
Forças Dispersão
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Forças Intermoleculares
As forças de dispersão, geralmente, aumentam com a massa
molar, pois moléculas com maiores massas molares também
têm mais elétrons, e a intensidade das forças de dispersão
aumentam com o número de elétrons.
Forças Dispersão
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Forças Intermoleculares
Forças Dispersão
16
88
154
331,6
520
M
a
ssa
 m
o
la
r
MM (u)
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Forças Intermoleculares
Forças Dispersão
Apolar
Polar
154u
34u -78,4ºC
76,5ºC
MM Temp. Ebul.
CCl4
CH3F
Quais destes compostos podem interagir mais fortemente?
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Forças Intermoleculares
�As interações de London surgem da atração entre os dipolos
elétricos instantâneos de moléculas vizinhas e agem em todos
os tipos de moléculas.
�Sua energia aumenta com o número de elétrons da molécula.
�Elas se superpõem às interações dipolo-dipolo.
�Moléculas polares também atraem moléculas não-polares
através de interações fracas.
Forças Dispersão
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Forças Intermoleculares
Exemplos:
Que tipo de forças intermoleculares existem entre os seguintes
pares:
a) HBr e H2S
b) Cl2 e CBr4
c) I2 e NO3-
d) C6H6 e NH3
Indique que tipos de forças intermoleculares existem entre as
moléculas ou unidades básicas das espécies:
a) LiF
b) CH4
c) SO2
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Forças Intermoleculares
Ligação de hidrogênio
Para compostos moleculares
de hidrogênio, a partir do
grupo 4A, comportamentos
distintos para a temperatura
de ebulição podem ser
observados.
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Forças Intermoleculares
Ligação de hidrogênio
H2O: alto PE; alto calor específico; 
calor de vaporização
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A ligaçãoe hidrogênio é um tipo especial de interação dipolo-
dipolo entre o átomo de hidrogênio em ligação polar N-H, O-H
ou F-H e um átomo eletronegativo.
Ligação de hidrogênio
A H … B A H … Aou
A & B são N, O, or F
Forças Intermoleculares
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Forças Intermoleculares
Ligação de hidrogênio
As ligações de hidrogênio são responsáveis pela:
�Flutuação do gelo;
�Os sólidos são normalmente mais unidos do que os líquidos;
�Portanto, os sólidos são mais densos do que os líquidos.
�O gelo é ordenado com uma estrutura aberta para otimizar a
ligação H.
�Conseqüentemente, o gelo é menos denso do que a água.
�Na água, o comprimento da ligaçao H-O é 1,0 Å.
�O comprimento da ligação de hidrogênio O…H é 1,8 Å.
�O gelo tem águas ordenadas em um hexágono regular aberto.
�Cada δ+ H aponta no sentido de um par solitário no O.
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Forças Intermoleculares
Ligação de hidrogênio
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Forças Intermoleculares
Ligação de hidrogênio
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Forças Intermoleculares
Exemplos:
Qual das substâncias em cada um dos pares vocês espera que
tenha maior ponto de ebulição? Justifique
a) Ne ou Xe
b) CO2 ou CS2
c) CH4 ou Cl2
d) F2 ou LiF
e) NH3 ou PH3
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Forças Intermoleculares
Ligação de hidrogênio
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Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
As forças intermoleculares permite conhecer algumas
características e propriedades dos líquidos.
Viscosidade e Tensão superficial
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Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
Viscosidade
�Viscosidade é a resistência de um líquido em fluir.
�Um líquido flui através do deslizamento das moléculas sobre
outras.
�Quanto mais fortes são as forças intermoleculares, maior é a
viscosidade.
Tensão superficial
�As moléculas volumosas (aquelas no líquido) são igualmente
atraídas pelas suas vizinhas.
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Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
As forças intermoleculares permite conhecer algumas
características e propriedades dos líquidos.
Tensão superficial: é a quantidade de energia
requerida para esticar ou aumentar em uma unidade a
área da superfície de um líquido.
É a medida da resistência do filme que parece cobrir a
superfície de um líquido, ou seja, tendência das
moléculas da superfície de serem puxadas para o corpo
do líquido.
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Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
Coesão: atração intermolecular entre moléculas semelhantes.
Forças que unem as moléculas de uma substância para formar
um material.
Adesão: atração entre moléculas diferentes; Forças que
mantêm juntas uma substância e uma superfície
Adesão
Coesão
Forças Intermoleculares
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Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
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As forças intermoleculares permite conhecer algumas
características e propriedades dos líquidos.
Viscosidade: é a medida da resistência que um fluido
oferece ao escoamento.
É a resistência ao escoamento
LEITE
Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
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Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
Força intermolecular
forte Elevadaviscosidade
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Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
Viscosity is a measure of a fluid’s resistance to flow.
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Forças Intermoleculares
Propriedades dos líquidos
Viscosity is a measure of a fluid’s resistance to flow.