LIGAÇÕES QUÍMICAS INTERMOLECULARES

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Isabela Fragoso Alencastre
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1 LIGAÇÕES QUÍMICAS INTERMOLECULARES

2 Ligações Químicas INTRAmoleculares INTERmoleculares Tipo de Ligação Química INTERMOLECULAR INTRAMOLECULAR Magnitude Comparativamente FRACA FORTE

3 Polaridade em Ligações Químicas Covalentes Uma ligação Química entre dois átomos A e B, diz-se que A é mais eletronegativo que B quando A desloca para si o orbital molecular formado com a ligação química

4 Disso, dizemos que uma ligação química é POLAR quando o orbital molecular é deslocado do estado homogêneo padrão para um estado em que surgem carga elétricas, ou cargas parciais, entre dois átomos ligados. Uma ligação só é APOLAR quando a ligação química ocorre entre átomos iguais, quaisquer átomos diferentes ligados formam ligação química POLAR.

6 As Ligações Químicas do metano são polares ou apolares?

7 A ligação Química do flúor (F 2 ) é polar ou apolar

8 Polaridade em Moléculas A análise da polaridade em moléculas envolve conceitos de álgebra de vetores, teoria estudada em física no início do ano. Basta-nos relembrarmos a regra do Paralelogramo, de soma de vetores.

9 Momento Dipolar A diferença de eletronegatividade entre dois átomos dá às moléculas um caráter polar, ou uma polaridade propriamente dita, como já vimos. A grandeza vetorial Momento Dipolar analisa quantitativamente o grau de polaridade de uma ligação química, e é dado pela seguinte relação. µ = q d

10 µ = q d Essa carga q é proporcional à diferença de eletronegatividade, então, quanto maior a diferença de eletronegatividade, maior o momento dipolar da ligação

11 Por ser uma propriedade vetorial, nas moléculas poliatômicas, o momento dipolar resultante é dado pela soma vetorial dos dipolos de cada ligação química. Se o momento dipolar resultante for nula então a molécula é APOLAR, e se a resultante não for nula, então a molécula é POLAR.

14 Molécula de Água

15 Verifique se a molécula de CO 2 é polar?

16 Verifique se a molécula de NH 3 é polar?

17 Verifique se a molécula de SO 2 é polar? E a molécula de O 3, é polar? Analise ainda a molécula de BF 3, a de BeCl 2 e a de CCl 4.

18 Solubilidade Semelhante Dissolve Semelhante Um caso interessante, e também importante para o vestibular é o caso da mistura água-óleo. A água é uma substância polar e o óleo é uma substância apolar (hidrocarbonetos possuem polaridade MUITO baixa), então elas não se misturam. Mas porque será que o detergente consegue se misturar tanto à água quanto ao óleo?

19 Ligações Intermoleculares Ligações Intermoleculares Forças de van der Waals Ligação de Hidrogênio Forças de dipolodipolo Forças de London

20 Forças de London também chamadas de forças de dispersão, são muito fracas. Elas surgem em temperaturas relativamente baixas e têm origem em perturbações momentâneas da nuvem eletrônica em um átomo ou em uma molécula. Com essa perturbação momentânea a nuvem eletrônica se desloca e cria uma polaridade também momentânea, essa polaridade induz uma polaridade momentânea similar numa segunda molécula, e o resultado é uma fraca interação entre átomos

22 Força Dipolo-Dipolo são atrações elétricas entre moléculas polares.

23 Força (Ligação) de Hidrogênio Este tipo de ligação intermolecular ocorre com a atração elétrica muito forte entre moléculas polares, constituídas de flúor, oxigênio ou nitrogênio, os três elementos mais eletronegativos (escala de eletronegatividade) e a molécula seria constituída também de hidrogênio, fomando HF, H 2 O ou NH 3.

24 A idéia deste tipo de ligação é que a polaridade da molécula seria extremamente elevada pela ligação dos elementos mais eletronegativos com o elementos menos eletronegativo, assim o orbital molecular estaria em sua máxima deflexão e a polaridade seria máxima. O que ocorre então é que a parte com caráter negativo da molécula se alinharia com a parte com caráter positivo de uma molécula vizinha, movida pela força elétrica. Esse encadeamento de moléculas acabaria dando certa unidade ao conjundo total de moléculas, causando fenômenos perceptíveis a nível macroscópico.

27 De mode generalista podemos dizer que as forças de London são 10 vezes menores que as forças de Dipolo-Dipolo e a Ligação de Hidrogênio é 100 vezes mais forte que as forças de Dipolo- Dipolo.

28 PONTO DE EBULIÇÃO FORÇA NA LIGAÇÃO INTERMOLECULAR MASSA MOLAR

29 Comparando-se substâncias com o mesmo tipo de interação molecular, a que tiver maior massa molecular terá maior ponto de ebulição.

30 Comparando-se substâncias com massas moleculares próximas, a que possuir forças intermoleculares mais fortes possuirá maior ponto de ebulição.

31 Comparando-se substâncias com a mesma massa molecular e o mesmo tipo de interação molecular, a que possuir molécula mais extensa possuirá maior ponto de ebulição.

32 A seguir temos quatro substâncias representadas por suas moléculas: 1. C 2 H 6 2. H 3 C CH 2 CH 2 OH 3. H 2 C CH 2 CH 2 OH OH 4. C 3 H 8 No estado líquido, os tipos de forças intermoleculares que existem em cada uma dessas substâncias são, respectivamente: a) dipolo induzido, ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo, dipolo induzido b) dipolo induzido, ligação de hidrogênio, ligação de hidrogênio, dipolo induzido c) dipolo induzido, ligação de hidrogênio, dipolo induzido, dipolo-dipolo d) ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio e) todas são ligações de hidrogênio

33 (Unicamp-SP) Considere os processos I e II representados pelas equações: I. H 2 O (l) H 2 O (g) II. H 2 O (g) H 2(g) + O 2(g) Indique quais ligações são rompidas em cada um dos processos.

34 (PUC-PR) O dióxido de carbono, presente na atmosfera e nos extintores de incêndio, apresenta ligação entre os seus átomos do tipo... e suas moléculas estão unidas por.... Os espaços acima são corretamente preenchidos pela alternativa: a) covalente apolar - forças de Van der Waals b) covalente apolar - atração dipolo induzido-dipolo induzido c) covalente polar - ligações de hidrogênio d) covalente polar - forças de Van der Waals e) covalente polar - atração dipolo-dipolo

35 (UFPE-2003) A compreensão das interações intermoleculares é importante para a racionalização das propriedades físico-químicas macroscópicas, bem como para o entendimento dos processos de reconhecimento molecular que ocorrem nos sistemas biológicos. A tabela abaixo apresenta as temperaturas de ebulição (TE), para três líquidos à pressão atmosférica. Com relação aos dados apresentados na tabela acima, podemos afirmar que: a) as interações intermoleculares presentes na acetona são mais fortes que aquelas presentes na água. b) as interações intermoleculares presentes no etanol são mais fracas que aquelas presentes na acetona. c) dos três líquidos, a acetona é o que apresenta ligações de hidrogênio mais fortes. d) a magnitude das interações intermoleculares é a mesma para os três líquidos. e) as interações intermoleculares presentes no etanol são mais fracas que aquelas presentes na água.

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