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Físico-Química Aplicada à Farmácia Conhecimento Farmacêutico e Físico-Química • Formulação de drogas; • Processos pelos quais as drogas são projetadas, manufaturadas e liberadas no corpo; • Ação e reação biológica. Interações Intramoleculares e Intermoleculares • Intramolecular: • Ligação iônica – composto iônico ou cristalino • Ligação covalente – composto molecular • Ligação metálica – compostos metálicos • Intermolecular: • Força de van der Waals – dipolo-dipolo, dipolo-dipolo induzido. • Força de van der Waals /London ou dispersão de London – dipolo induzido-dipolo induzido • Ligação de Hidrogênio • Íon-dipolo – ligação entre íon e solvente Propriedades Elétricas • São responsáveis por muitas propriedades macroscópicas da matéria. • Pequenos desequilíbrios de carga permitem que ocorram interações de umas com as outras. • Resultado dessas interações é a coesão das moléculas que constituem as fases macroscópicas da matéria. • Essas interações são importantes para o entendimento das formas das macromoléculas biológicas e sintéticas. • Propriedades elétricas das moléculas: relacionadas com as ações dos núcleos que competem pelas cargas dos elétrons – momento de dipolo elétrico. Dipolo elétrico • Constituído por duas cargas elétricas (q e –q) separadas por uma distância R. • Esta configuração de cargas é representada por um vetor, o momento de dipolo elétrico , µ, que tem o sentido da carga negativa para a positiva. Moléculas Polares • Molécula Polar: momento de dipolo permanente. • Momento de dipolo proveniente das cargas parciais dos átomos na molécula em virtude da diferença de eletronegatividade. Molécula Apolar • Molécula Apolar: geralmente não sofrem o efeito do momento dipolo, exceto quando este é induzido. • Momento de dipolo induzido por campo elétrico provocando deformação na distribuição dos elétrons e nas posições dos núcleos. • Momento dipolo induzido é temporário e desaparece com a supressão do campo indutor. Forças intermoleculares • Variadas interações intermoleculares resultam nos diferentes estados físicos das substâncias. • O físico holandês Johannes Van der Waals estudou e propôs a existência dessas forças, em 1873. Recebeu o Nobel de Física de 1910. Interação dipolo-dipolo • Dipolo permanente-dipolo permanente • Características de moléculas polares, em que o pólo positivo de uma molécula se liga com o pólo negativo de outro, indefinidas vezes: Interação dipolo-dipolo induzido • Dipolo permanente-dipolo induzido. • Molécula polar com momento dipolo pode induzir um dipolo em uma molécula polarizável vizinha a ela. Ou seja, deforma a nuvem eletrônica de uma molécula apolar, formando um dipolo: Interação dipolo induzido-dipolo induzido • Moléculas apolares atraem-se mutuamente, embora não possuam momentos de dipolo permanentes. • A interação de moléculas apolares é fruto dos dipolos transientes que todas as moléculas exibem em consequência das flutuações das posições instantâneas dos elétrons. • Interação de London (em homenagem a Fritz London, o primeiro a estudá-la). Ligação de Hidrogênio • Interação atrativa de duas espécies que provém de uma ligação da forma A—H...B, em que A e B são altamente eletronegativos e B tem um par isolado de elétrons. • B pode ser os elementos F, O e N. É possível participar da ligação também espécies aniônicas (Cl-, por exemplo). Porém os elementos FON participam da ligação com mais frequência e eficiência. Ordem de força das interações • Ligação de hidrogênio – Forte • Dipolo – dipolo – Média • Dipolo induzido-dipolo induzido - Fraca Estados Físicos da Matéria • Resultado das interações intermoleculares. • Gasoso: estado mais simples da matéria. Em função da temperatura e pressão características, as partículas estão separadas a ponto das forças intermoleculares atrativas serem extremamente fracas. • Líquido: as moléculas da matéria interagem a partir das interações intermoleculares mencionadas. As moléculas de um líquido devem vencer as forças de atração intermoleculares para separar-se e formar o vapor. Sólidos • Sólido iônico e metálico possuem elevada atração elétrica, permanecendo fortemente unidos, formando cristais. Fonte: MAIA,D.J.;BIANCHI,J.C. de A.Química Geral: Fundamentos. São Paulo: Pearson Prentrel Hall, 2007. • Sólido molecular resultado das interações intermoleculares – atração entre zonas positivas e negativas – em condições características de temperatura e pressão. • Sólidos moleculares apresentam interações intermoleculares relativamente frágeis. Características • Gases: • Densidade relativamente baixa • Compressibilidade e expansividade • Volume sensível à variação de temperatura e pressão • Não possui forma definida • Líquidos: • Adequa-se ao formato do meio (em virtude da distância das suas moléculas) • Viscosidade (resistência ao escoamento) maior que dos gases e menor que dos sólidos • Tensão superficial – tendência de minimizar sua área superficial • Evaporação – aquisição de energia das moléculas da superfície para vencer as forças intermoleculares e escapar. • Sólidos: • Átomos tem ordenação espacial fixa, sendo resistente à deformação • Capacidade para suportar tensões • Resistência
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