Ligações Químicas e Interações Moleculares

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Disciplina: SQM0485 
 
Prof. Dr. Andrei Leitão 
 
2 
Preâmbulo: Ligações químicas 
e interações intermoleculares 
Ligação química 
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 Ligação iônica 
 Energia média*: 250 kJ mol-1 
 
 
 
 
 
 
Ligação covalente 
 Energia aproximada*: 100-400 kJ mol-1 
 
*Energia necessária para dissociar a ligação ou interação 
Ep = q1q2/4πε0r 
 
q1 e q2 = cargas dos íons 1 e 2 
r = distância entre os centros dos íons 1 e 2 
ε0 = Permissividade no vácuo = 8,854 10
-12 C2 N-1 m-2 
 Íon-dipolo 
4 
 Energia média: 15 kJ mol-1 
 
 
Exemplo: hidratação de íons 
 
Ep -|q|μ/r
2 
 
q = número de carga do íon 
μ = dipolo da molécula 
r = distância entre o centro do íon e o dipolo 
Sulfato de cálcio diidratado 
CaSO4.2H2O (gesso in natura) 
∝ 
 Íon-dipolo 
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 Raio iônico e carga 
 
 
Composto BaCl2 KCl La(NO3)3 La2(SO4)3 
Raio do cátion 
(pm) 
136 138 122 122 
Carga do cátion Ba2+ K+ La3+ La3+ 
Hidratação 2H2O anidro 6H2O 9H2O 
Dipolo-dipolo 
6 
 Energia média: 2 kJ mol-1 moléculas estacionárias (s) 
 0,3 kJ mol-1 moléculas que rotacionam (l, g) 
δ+ 
δ- 
δ+ 
δ- 
Dipolo-dipolo 
7 
 Exemplo: diferentes pontos de ebulição para compostos orgânicos 
 
 Geometria da molécula 
Ep -μ1μ2/r
3 
 
μ1 e μ2 = dipolos das moléculas 1 e 2 (em um sólido) 
r = distância entre os dipolos 
Z-dicloroeteno E-dicloroeteno 
∝ 
Ligação de hidrogênio 
8 
δ+ 
δ- 
 Energia média de 20 kJ mol-1 
 
 Geometria da ligação 
Ligação de hidrogênio 
9 
 Ponto de ebulição 
Período 
T
e
m
p
e
ra
tu
ra
 (
o
C
) 
Ligação de hidrogênio 
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 Energia média de 20 kJ mol-1 
 
 Geometria da ligação 
H3CCOOH 
H2O 
Dipolo-dipolo induzido 
11 
 Energia média: 2 kJ mol-1 
 
Ep -μ1
2α2/r
6 
 
μ1 = dipolo da molécula 1 
α2 = dipolo induzido da molécula 2 
r = distância 
 
 
Exemplo: metanol e metano 
∝ 
Dipolo induzido-dipolo induzido 
12 
 Também conhecida por dispersão de London: 2 kJ mol-1 
F-F vs. Br-Br 
Ep -α1α2/r
6 
 
α1 e α2 = dipolos induzidos das moléculas 1 e 2 
r = distância entre os dipolos 
∝ 
gás líquido 
Ponto de fusão (oC): -220 -7 
Ponto de ebulição (oC): -188 59 
Dipolo induzido-dipolo induzido 
13 
Ponto de fusão (oC): -150 -23 
Ponto de ebulição (oC): -129 77 
 
 
 
 Eletronegatividade: C (2,5), F (4,0), Cl (3,2) 
 
Forma da molécula 
 
 Polarizabilidade 
CF4 CCl4 
Interações intermoleculares 
14 
Interações intermoleculares 
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Grupos funcionais: Álcoois, Éteres, Aminas, 
Carbolinas (cetonas e aldeídos) 
Álcoois & éteres 
17 
Álcoois & éteres 
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CH3CH2–O–CH3 CH3CH2–O–CH2CH3 
C CH3
CH3
CH3
C6H5O
 Ehyl methyl ether Diethyl ether tert-Butyl phenyl ether 
Formation of maltose 
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Some disaccharides 
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Some polysaccharides 
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Polysaccharides outside the cell 
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Cellulose 
 
 
 
 
 
 
 
Chitin 
Cell wall of plants 
Aminas 
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 Nomenclatura: 
Aminas 
24 
 Nomenclatura: 
Aminas 
25 
Aminas - propriedades 
26 
Aminas - propriedades 
27 
Basicidade: 
 
Fase gasosa: 
 
Fase aquosa: 
Aminas - propriedades 
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Aminas - propriedades 
29 
Sais 
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Aminas de interesse 
31 
Amina biogênica 
32 
Aminas de interesse 
33 
Aldeídos & cetonas 
34 
Propriedades físicas 
35 
Produtos naturais 
36 
Equilíbrio ceto-enólico 
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 O que ocorre neste caso?