Polaridade, Geometria Molecular e Forças Intermoleculares

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Luiz Felipe Laranjeira Carreiro
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1 Polaridade, Geometria Molecular e Forças Intermoleculares

2 Polaridade das Ligações x Polaridade das Moléculas

3 Polaridade das Ligações Ligações covalentes Apolares: elétrons são compartilhados igualmente entre os átomos. Polares: elétrons não são compartilhados igualmente entre os átomos A-X

4 Uma grande ferramenta usada para estimar a polaridade de uma ligação é a ELETRONEGATIVIDADE. ELETRONEGATIVIDADE?????????

5 A diferença na eletronegatividade entre dois átomos é uma medida da polaridade de ligação! Diferenças de eletronegatividade próximas a 0 : F 2 4,0-4,0 = 0 Ligações Covalente Apolares Diferenças de eletronegatividade próximas a 2 : HF 4,0-2,1 = 1,9 Ligações Covalente Polares Diferenças de eletronegatividade próximas a 3 : LiF 4,0-1,0 = 3,0 Ligações Iônicas

6 Geometria Molecular As estruturas de Lewis fornecem a conectividade atômica. Ex.: H 2 O, NH 3 e BF 3 A forma de representação espacial e o tamanho de uma molécula é determinada por seus ângulos de ligação.

7 Geometria Molecular Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos da Camada de Valência RPENV A distribuição espacial dos átomos coordenados e dos pares de elétrons não ligantes será aquela que minimiza a repulsão eletrostática entre eles.

8 CINCO GEOMETRIAS FUNDAMENTAIS: MOLÉCULAS COM 2 ÁTOMOS GEOMETRIA LINEAR (H 2, CO)

9 MOLÉCULAS COM 3 ÁTOMOS GEOMETRIA LINEAR (180 ) (CO 2, N 2 O) Se o átomo central não possuir elétrons não compartilhados. GEOMETRIA ANGULAR (104 ) (H 2 O, H 2 S) Se o átomo central possuir par de elétrons não compartilhados.

10 MOLÉCULAS COM 4 ÁTOMOS GEOMETRIA TRIGONAL PLANA (120 ) (SO 3, CH 2 O) Se o átomo central não possuir par de elétrons não compartilhados. GEOMETRIA PIRAMIDAL (107 ) (NH 3, NCl 3 ) Se o átomo central possuir par de elétrons não compartilhados.

11 MOLÉCULAS COM 5 ÁTOMOS GEOMETRIA TETRAÉDRICA (CH 4, SiCl 4 ) Independe dos átomos envolvidos

12 Passos para determinação da Geometria Molecular: Praticar CH 3 Cl

13 Geometria Molecular x Polaridade da Molécula A polaridade das moléculas covalentes estão relacionadas à soma dos momentos das ligações individuais. - Depende da Geometria da Molécula. - Polaridade das Ligações.

14 Polaridade da Molécula Valor do Momento de Dipolo µ.

15 A polaridade de moléculas com mais de 2 átomos: Momento Dipolo Resultante µ R.

16 R = 0 (Molécula apolar) R 0 (Molécula polar)

17 Os dipolos de ligação no CO 2 cancelam-se porque o CO 2 é linear, logo a molécula é apolar. R = 0 (Molécula apolar) R 0 (Molécula polar)

18 Na água, os dipolos de ligação não se cancelam, conseqüentemente, a água é uma molécula polar. R = 0 (Molécula apolar) R 0 (Molécula polar)

19 A polaridade como um todo de uma molécula depende de sua geometria molecular e polaridade das ligações.

20 Praticar!!! Prediga quais moléculas são polares e apolares de acordo com o Momento de Dipolo µ. NF 3 HCN BCl 3

22 Tipos de Ligações Químicas Ligações Químicas Interatômicas Intermoleculares Iônica Polar Covalente Apolar Metálica Ligaçã o de H Dipolo- Dipolo Permanente Dipolo- Dipolo Induzido Íon- Dipolo

23 FORÇAS INTERMOLECULARES São forças de atração que aproximam as moléculas Interação Intermolecular Dipolo-Dipolo Induzido DDI Dipolo-Dipolo Permanente DDP Ligação de Hidrogênio LH

24 Dipolo-Dipolo Induzido (DDI) Ocorre predominantemente Oco em moléculas APOLARES

25 Dipolo-Dipolo Induzido (DDI) São forças atrativas que se originam de dipolos instantâneos criados por movimentos aleatórios dos elétrons. CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 Exemplo!!!

26 Dipolo-Dipolo Permanente (DDP) Ocorrem em moléculas polares. A molécula é um Dipolo Elétrico Permanente devido à diferença de eletronegatividade Exemplo!!!

27 Ligações de Hidrogênio (LH) Ocorre entre um H ligado a um O, N ou F e um par de elétrons não compartilhados de um O, N ou F de OUTRA molécula.

28 Ligações de Hidrogênio (LH)

29 Ligações de Hidrogênio (LH) Exemplo!!!

30 FORÇAS INTERMOLECULARES São forças de atração que aproximam as moléculas Dipolo-Dipolo Induzido (DDI) < Dipolo-Dipolo Permanente (DDP) < Ligações de Hidrogênio (LH) LH é mais intensa devido ao pequeno tamanho e alta eletronegatividade do F, O e N.

31 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR PROPRIEDADES FÍSICAS de compostos orgânicos são importantes, pois determinam as condições sobre as quais o composto é manuseado e utilizado. Exemplo: Manipulação de fármacos Caracterização e identificação de compostos orgânicos Pureza.

32 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR PONTO DE EBULIÇÃO:

33 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR PONTO DE EBULIÇÃO: Etanol pe 78 C Metoximetano pe -23 C Isobutileno pe -6,9 C Acetona pe 56,3 C

34 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR PONTO DE EBULIÇÃO: pe: -89 C pe: 78 C pe: 117,9 C pe: 82,3 C pe: 56,5 C pe: -6,9 C

35 PONTO DE EBULIÇÃO: SUPERFÍCIE DE CONTATO Quanto maior a superfície de contato maior força de Van der Walls pe 36,1 C pe 27,9 C pe 9,5 C MASSA MOLAR Moléculas maiores precisam de maior energia térmica

36 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR PONTO DE FUSÃO: Temperatura na qual existe um equilíbrio entro o estado cristalino bem ordenado e o estado líquido mais aleatório.

37 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR PONTO DE FUSÃO: SIMETRIA Moléculas simétricas tem pf anormalmente elevados RIGIDEZ Quando rígido o composto maior ponto de fusão

38 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR SOLUBILIDADE:

39 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR SOLUBILIDADE:

40 PROPRIEDADES FÍSICAS X ESTRUTURA MOLECULAR SOLUBILIDADE: Qual das duas moléculas é MAIS solúvel em água? Explique:

41 Ligação de Hidrogênio no DNA

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