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INTERAÇÕES INTERMOLECULARES As forças de interação entre as moléculas Será que uma molécula, quando próxima a outra, influencia em alguma coisa? A resposta é positiva, como você pode ver nos artigos "Solubilidade em água" ou mesmo "Eletronegatividade". O fato de moléculas - e átomos - possuírem campo magnético faz com que haja influência de uma nas outras. Vamos tentar explicar melhor essa questão. A polaridade molecular Vamos ao básico, nos restringindo apenas a moléculas diatômicas (formadas por apenas dois átomos): quando pelo menos dois átomos se ligam, formando uma molécula, existe entre eles uma "disputa" pelos elétrons. Quando um deles é mais eletronegativo que o outro conseguirá mantê-lo mais próximo de si por mais tempo. Dessa forma, podemos dizer que o lado da molécula que possui o átomo mais eletronegativo fica mais negativo, enquanto que o lado do átomo menos eletronegativo fica mais positivo. Temos então uma molécula polar. Quando os dois átomos de nossa molécula têm a mesma eletronegatividade, portanto são do mesmo elemento, nenhum deles é capaz de garantir a presença dos elétrons por mais tempo que o outro. Dessa forma, nenhum dos lados ficará mais positivo ou mais negativo. A molécula será apolar. As forças intermoleculares têm origem eletrônica: surgem de uma atração eletrostática entre nuvens de elétrons e núcleos atômicos. São fracas, se comparadas às ligações covalentes ou iônicas. As forças de van der Waals, como também são conhecidas as forças intermoleculares, podem surgir de 3 fontes. Em primeiro, as moléculas de alguns materiais, embora eletricamente neutras, podem possuir um dipolo elétrico permanente. Devido a alguma distorção na distribuição da carga elétrica, um lado da molécula e ligeiramente mais "positivo" e o outro é ligeiramente mais "negativo". A tendência é destas moléculas se alinharem, e interagirem umas com as outras, por atração eletrostática entre os dipolos opostos. Esta interação é chamada de dipolo-dipolo. Em segundo, a presença de moléculas que tem dipolos permanentes pode distorcer a distribuição de carga elétrica em outras moléculas vizinhas, mesmo as que não possuem dipolos (apolares), através de uma polarização induzida. Esta interação é chamada de dipolo-dipolo induzido. E, em terceiro, mesmo em moléculas que não possuem momento de dipolo permanente (e.g., no gás nobre neônio ou no líquido orgânico benzeno) existe uma força de atração (do contrário nem o benzeno ou neônio poderiam ser liquefeitos). A natureza destas forças requer a mecânica quântica para sua correta descrição, mas foi primeiramente reconhecida pelo físico polonês Fritz London, que as relacionou com o movimento eletrônico nas moléculas. London sugeriu que, em um determinado instante, o centro de carga negativa dos elétrons e de carga positiva do núcleo atômico poderia não coincidir. Esta flutuação eletrônica poderia transformar as moléculas apolares, tal como o benzeno, em dipolos tempo-dependentes, mesmo que, após certo intervalo de tempo, a polarização média seja zero. Estes dipolos instantâneos não podem orientar-se para um alinhamento de suas moléculas, mas eles podem induzir a polarização das moléculas adjacentes, resultando em forças atrativas. Estas forças são conhecidas como forças de dispersão (ou forças de London), e estão presentes em todas as moléculas apolares e, algumas vezes, mesmo entre moléculas polares. Ligações de hidrogênio: Quando ligado a um átomo pequeno e de forte eletronegatividade (F, O ou N), o hidrogênio forma ligações polares muito fortes. Seus pólos interagirão fortemente com outras moléculas polares, formando uma forte rede de ligações intermoleculares. Polaridade e solubilidade Polaridade e solubilidade: "O semelhante dissolve o semelhante." Substância polar dissolve substância polar e não dissolve ou dissolve pouca quantidade de substância apolar. Substância apolar dissolve substância apolar e não dissolve ou dissolve pouca quantidade de substância polar. IDENTIFICAÇÃO DA GEOMETRIA MOLECULAR 1. Molécula com dois átomos é linear. Ex: O2; HCl; HF; H2; Cl2 2. Molécula com três átomos pode ser: a. Linear se não sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. Ex: HCN; CO2; BeH2 b. Angular se sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. Ex: H2O; O3; SO2 3. Molécula com quatro átomos pode ser: a. Trigonal Plana se não sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. Ex: H2CO3; BH3 ; SO3 b. Trigonal Piramidal se sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. Ex: NH3; PCl3 4. Molécula com cinco átomos pode ser: a. Tetraédrica se não sobrar elétrons no elemento central após estabilizar. Ex: CH4 ; CH3Cl MOLÉCULAS POLARES São moléculas com distribuição assimétrica de suas cargas ao redor do átomo central apresentando a formação de polos. Seu momento dipolar é diferente de zero, sendo solúveis na água. Uma molécula será POLAR se apresentar um dos seguintes critérios, caso não será APOLAR. 1.Apresentar átomos ligados ao elemento central diferentes, independentemente da sua geometria. 2. Caso os átomos ligados ao elemento central forem iguais, a geometria deve ser angular ou trigonal piramidal. Ex. dióxido de carbono CO2 CO2 => O = C = O Molécula Linear com dois ligantes iguais, logo APOLAR e insolúvel na água. Ex. metanal HCHO HCHO => H - C = O l H O carbono apresenta ligantes diferentes, logo é POLAR e solúvel na água.
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