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1 INTERAÇÕES INTERMOLECULARES Prof. Éderson Química FORÇAS INTERMOLECULARES � As forças que existem entre as moléculas - forças intermoleculares - não são tão fortes como as ligações iônicas ou covalentes, mas são muito importantes; sobretudo quando se deseja explicar as propriedades macroscópicas da substância. E são estas forças as responsáveis pela existência de 3 estados físicos. Sem elas, só existiriam gases. 2 As forças intermoleculares determinam todas as Propriedades Físicas de uma substância. 1. Forma e volume 2. Viscosidade 3. Tensão superficial 4. Ponto fusão 5. Ponto ebulição 6. Solubilidade Solubilização do NaCl São forças de ligação entre as moléculas FORÇAS INTERMOLECULARES Pontes ou ligações de H � São ligações que ocorrem em substâncias no estado líquido ou sólido, nas quais o átomo de H está ligado a um átomo muito eletronegativo (F, O ou N). � A ligação decorre da atração eletrostática entre o pólo positivo (localizado no H) e o pólo negativo (localizado no F, O ou N). � Essas ligações justificam propriedades anormais de certas substâncias (alto ponto de ebulição, elevada tensão superficial ,...) 3 Exemplo: Pontes de H entre moléculas de H2O � No estado líquido as moléculas associam-se em grupos de 3 à 4, justificando a alta tensão superficial da água. Exemplo: Pontes de H entre moléculas de H2O � No estado líquido as moléculas associam-se em grupos de 3 à 4, justificando a alta tensão superficial da água. 4 � No estado gasoso não há pontes de H em função da elevada agitação molecular , que dificulta a interação. Exemplo: Pontes de H entre moléculas de H2O � No estado sólido as moléculas associam-se em grupos de 6 à 8 formando estruturas hexagonais, com grandes espaços vazios, o que explica a dilatação do gelo. Exemplo: Pontes de H entre moléculas de H2O 5 Expansão da água no estado sólido Outro modelo para o gelo 6 Solubilidade do etanol em água � O etanol é totalmente miscível em água em função das pontes de H que ocorrem entre a hidroxila do álcool e as moléculas H2O. Pontes ou ligações de H 7 Forças de Van Der Waals (VDW) � São ligações fracas que ocorrem entre moléculas polares e/ou apolares, em substâncias que se encontram no estado líquido ou sólido. A seguir analisaremos os tipos: a) dipolo permanente - dipolo permanente b ) dipolo instantâneo - dipolo induzido (estas últimas são também chamadas forças de London) (dipolo permanente - dipolo permanente) � Ocorrem entre moléculas polares, pela atração entre os pólos de cargas opostas. 8 (dipolo permanente - dipolo permanente) � Exemplo: atrações entre metanol e triclorometano. (dipolo instantâneo - dipolo induzido) forças de London � Ocorrem entre moléculas apolares pela formação de um dipolo instantâneo numa molécula, que induz dipolos em moléculas vizinhas. O dipolo instantâneo forma-se pela mobilidade natural dos elétrons. � Forças muito fracas devido a sua natureza efêmera 9 Ex: Atração entre moléculas de alcanos. (dipolo instantâneo - dipolo induzido) forças de London Pata de uma lagartixa, enquanto anda sobre uma parede de vidro, graças às forças de van der Waals. Pontes de H vs FVDW � Pontes de H são forças mais intensas que FVDW. Por isso o Ponto de Ebulição de substâncias onde há ponte de H é superior às que apresentam FVDW. 10 RESUMINDO Interação dipolo-dipolo: ocorre com moléculas polares. Pontes de Hidrogênio:Hidrogênio ligado a F, O, N. Forças de London: ocorrem com moléculas apolares 11 COMPARAÇÃO DAS FORÇAS INTERMOLECULARES E INTERIÔNICAS FORÇAS INTERMOLECULARES FORÇAS INTERMOLECULARES GENERALIZAÇÕES � “A força total experimentada por uma espécie é a soma de todas as forças nas quais esta pode participar” ( Princípios de Química – Peter Atkins) � Qualquer que seja a molécula sempre existirá uma força de atração intermolecular � Forças intermoleculares mais fortes resultam em pontos de ebulição mais altos; � Os momentos dipolares ( interações dipolo-dipolo) aumentam com a diferença de eletronegatividade; � A intensidade das forças de London aumenta com o número de elétrons 12 FORÇAS INTERMOLECULARES PONTOS DE FUSÃO E EBULIÇÃO Quanto mais forte forem as ligações intermoleculares, maiores serão as temperaturas de ebulição e de fusão � As substâncias que contêm moléculas apolares somente atingem os estados líquido e sólido em temperaturas muito baixas; � As substâncias contendo moléculas polares, os estados líquido e sólido são atingidos em temperaturas maiores Força das ligações intermoleculares pontes de hidrogênio > dipolos permanentes > forças de London FORÇAS INTERMOLECULARES VISCOSIDADE É a medida de resistência ao fluxo. �Quanto mais forte as atrações intermoleculares, mais viscoso é o líquido; �Líquido tende a tornar-se mais viscoso na medida que aumenta o tamanho das moléculas, ou aumenta a quantidade de forças intermoleculares; �O líquido torna-se menos viscoso a medida que a temperatura aumenta. 13 POLÍMEROS Para pensar: • Os polímeros também interagem entre si ou com outras substâncias? • Dos polímeros listados acima qual “absorveria” água e qual não “absorveria”? POLÍMEROS
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