Forças Intermoleculares Aula 6

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Forças Intermoleculares
Docente: Juliana Mesquita Freire
Forças Químicas
Forças intramoleculares: mantêm átomos juntos para formar moléculas;
Forças intermoleculares: forças entre moléculas ou entre íons e moléculas;
O
H
H
H
H
O
Forças Intermoleculares
A intensidade das forças intermoleculares em diferentes substâncias varia em uma grande faixa, mas elas são muito mais fracas que ligações iônicas e covalentes.
É necessário menos energia para vaporizar um líquido ou fundir um sólido do que para quebrar ligações covalentes em moléculas.
Como você explica o fato de uma mesma substância poder se apresentar na forma sólida, líquida e gasosa?
É a intensidade da força entre as moléculas . 
	Quanto menos intensas forem as forças intermoleculares, mais volátil será a substância e menor será sua temperatura de ebulição.
	Quanto menos intensas forem as forças intermoleculares, menor será sua temperatura de fusão e mais fluído será a substância.
Aumento da intensidade das forças intermoleculares 
	A coesão da matéria nos estados físicos (sólido, líquido e gasoso) é consequência da atração entre moléculas através das ligações intermoleculares 
	Quanto mais fortes as ligações intermoleculares, maior será a energia fornecida para romper as ligações entre moléculas, de forma que se dê a mudança de estado físico.
Gases: moléculas muito distantes umas das outras e em movimento; quando ocorre colisão entre as moléculas, a energia cinética é muito maior que a atração entre as moléculas; são bastante compressíveis pois há muito espaço vazio entre as moléculas;
Líquidos: forças atrativas entre as moléculas são fortes o suficiente para manter as moléculas próximas umas das outras, porém as moléculas podem ser movimentar. Como resultado, os líquidos são mais densos e menos compressíveis que os gases.
Sólidos: forças atrativas tão intensas a ponto de manter as moléculas fixas em uma determinada posição. Praticamente não sofrem compressão.
Forças Intermoleculares
Força dipolo-dipolo
Força de dispersão de London
Ligação de hidrogênio
Força íon-dipolo
Forças de van der Waals
Forças eletrostáticas por natureza, envolvendo atrações entre espécies positivas e negativas ( 15% menos fortes que as ligações covalente e iônica)
Força íon-dipolo
Interação entre íon e uma molécula polar, a qual apresenta um dipolo permanente. Interação forte;
Explica a dissolução de sais em água;
Várias moléculas do solvente polar atraem o íon e o somatório das interações íon-dipolo torna-se maior que a interação íon-íon.
Quando uma espécie é rodeada por moléculas do solvente, chamamos de solvatação (ou hidratação para a água)
Força dipolo-dipolo
Interação entre moléculas polares. Quanto maior o momento dipolo (polaridade) das moléculas, maior a atração entre elas. São interações mais fracas que íon-dipolo, mas mais fortes que dispersão de London.
	Em razão da diferença de eletronegatividade entre H e o Cl, estabelece-se a formação de um dipolo permanente.
Em líquidos, as moléculas polares estão livres para movimentar-se em relação às outras;
Estarão algumas vezes em uma orientação que é atrativa e em outras em orientação que é repulsiva;
O efeito como um todo é uma atração líquida.
	Para moléculas de massas e tamanhos aproximadamente iguais, a força das atrações intermoleculares aumenta com o aumento da polaridade.
Força de dispersão de London
Não pode haver forças dipolo-dipolo entre átomos e moléculas apolares; 
Em média, a nuvem eletrônica distribui-se de uma forma esférica à volta do núcleo
O movimento de elétrons em um átomo ou molécula pode criar um momento de dipolo instantâneo;
Molécula
apolar
Dipolo 
instantâneo
+
-
	Duas representações esquemáticas dos dipolos instantâneos em átomos de hélio adjacentes, mostrando a atração eletrostática
O dipolo temporário em um átomo pode induzir um dipolo similar em um átomo adjacente, fazendo com que os átomos sejam atraídos entre si. 
Essa interação é chamada de Força de dispersão de London.
É significativa somente quando as moléculas estão próximas
Molécula
apolar
Dipolo 
instantâneo
+
+
-
-
-
Dipolo 
induzido
+
Polarizabilidade: facilidade com que a distribuição de cargas em uma molécula pode ser distorcida por um campo elétrico externo;
Moléculas mais polarizáveis têm forças de dispersão de London mais fortes;
Moléculas maiores tendem a ter maiores polarizabilidades porque elas têm maior número de elétrons, que estão mais afastados do núcleo.
	A intensidade das forças de dispersão de London aumenta com o aumento do tamanho molecular.
As formas espaciais das moléculas também influenciam nas magnitudes das forças de dispersão.
As moléculas de pentano fazem mais contato entre si do que as moléculas de neopentano. Portanto, o pentano tem as maiores forças intermoleculares atrativas e, por isso, tem uma maior temperatura de ebulição
Ácido graxo saturado
Ácido graxo insaturado
Ligações de Hidrogênio
	Interação entre o átomo de hidrogênio em uma ligação polar (particularmente uma ligação HF, HO ou HN) e um par de elétron não compartilhado em um íon ou átomo pequeno e eletronegativo que esteja próximo (geralmente um átomo de F, O ou N em outra molécula).
As linhas sólidas representam ligações covalentes, as linhas vermelhas pontilhadas representam ligações de hidrogênio.
Ligações mais fortes que as forças dipolo-dipolo e dispersão de London;
Presentes nas macromoléculas biológicas.
DNA
Proteína
Exemplos: 
1) O momento de dipolo da acetonitrila (CH3CN) e do iodeto de metila (CH3I), são 3,9 D e 1,62 D, respectivamente.
a) Qual dessas substâncias terá as maiores atrações dipolo-dipolo entre as moléculas?
Acetonitrila
b) Qual dessas substâncias terá as maiores atrações do tipo dispersão de London?
Iodeto de metila
c) As temperaturas de e’bulição da acetonitrila e do iodeto de metila são 354,8 K e 315,6 K, respectivamente. Qual substância tem as maiores forças de atração como um todo?
Acetonitrila
Acetonitrila: 41
Iodeto de metila: 142
Obs.: As dipolo-dipolo são decisivas qdo se comparam essas 2 substâncias
2) Entre Br2, Ne, HCl, HBr e N2 qual é mais provável de ter (a) as forças de dispersão mais fortes ; (b) as forças atrativas dipolo-dipolo mais fortes?
Br2
HCl
3) Em qual das seguintes substâncias é mais provável que a ligação de hidrogênio tenha papel importante na determinação das propriedades físicas: metano (CH4), hidrazina (H2NNH2), fluoreto de metila (CH3F) ou sulfeto de hidrogênio (H2S)?
Hidrazina
4) Em qual das seguintes substâncias é possível que a ligação de hidrogênio seja significante: cloreto de metileno (CH2Cl2 ), fosfina (PH3), peróxido de hidrogênio (HOOH) ou acetona (CH3COCH3)?
Peróxido de hidrogênio