Química 2 ano Forças Intermoleculares Décio Helena Fev/08 O tipo de interação existente entre as moléculas e/ou íons definem algumas propriedades importantes das substâncias, como o estado físico, temperaturas de ebulição e de fusão etc. 1
Densidade da água A estrutura ao lado representa a estrutura da água no estado sólido, onde as pontes de hidrogênio estão indicadas pelas linhas pontilhadas. Podemos observar uma estrutura geométrica bem definida. Essa estrutura, conseqüência das pontes de hidrogênio, faz com que o volume ocupado por uma determinada massa de água sólida seja maior que o volume ocupado pela mesma massa de água líquida. Por isso a densidade do gelo é menor que a densidade da água no estado líquido. A alta tensão superficial da água é conseqüência das pontes de hidrogênio. A tensão superficial da água explica vários fenômenos como a capilaridade, a formação do menisco, o excesso de água que podemos colocar, com cuidado, acima das bordas de um copo, a forma esférica das gotas de água, o fato de alguns insetos poderem andar sobre a água. - a capilaridade subida da água num tubo fino de vidro. 2
- formação do menisco que se forma quando a água procura subir pela parede do recipiente. - o excesso de água que podemos colocar, com cuidado, acima das bordas de um copo. - a forma esférica das gotas de água. - o fato de alguns insetos poderem andar sobre a água. 3
Resumo 1 Relação entre o estado físico e algumas propriedades das substâncias: S L G Atração entre as partículas Muito grande Grande Muito pequena E, portanto, temos: Distância entre as partículas Muito pequena Pequena Muito grande Densidade Maior que a do líquido correspondente Varia de líquido para líquido Muito menor Movimento Vibram com pouca energia movimentam com um pouco mais de energia Movimentam livremente com muita energia Forma e volume Forma própria e o volume varia muito pouco com a P e a T Não tem forma própria e op volume varia muito pouco com a P e a T Ocupa todo o volume que o contém e o volume varia muito com P e T Resumo 2 Relação entre o tipo de interação intramolecular e algumas propriedades: Tipos de substância Elementos formadores Ligação Pontos de fusão e de ebulição Condução da corrente elétrica sólido líquido Iônica metal e ametal cátions e ânions Geralmente altos (sólidos) Não Sim Molecular Ametal e ametal pares de elétrons Geralmente baixos (sólidos, líquidos ou gasosos) Não Não Metálica metal cátions e elétrons livres Geralmente altos (sólidos, exceto Hg) Sim Sim Resumo 3 Relação entre o tipo de interação intermolecular e algumas propriedades: Tipo Atração entre Exemplos Dipolo-Dipolo Moléculas polares HCl, H 2S, CHCl 3 Ponte de Hidrogênio Moléculas altamente polares (H ligado a FON) H 2O, HF, NH 3, H 3C - CH 2 - OH, H 3C - COOH Dipolo Instantâneo- Dipolo Induzido ou London Moléculas apolares CH 4, CO 2, I 2 4
29/2/2008 Resumo 4 Moléculas com forças intermoleculares do mesmo tipo Quanto maior o tamanho da molécula (maior massa molecular) Maior PE CH 4 < C 2 H 6 < C 3 H 8 < C 4 H 10 Moléculas com diferentes forças intermoleculares Apolar Polar Polar com Ponte de Hidrogênio PE crescente CH 4 < H 2 S < H 2 O Moléculas orgânicas isômeras A ramificação diminui o PE CH 3 H 3 C C CH 3 < H 3 C CH CH 2 CH 3 CH 3 < CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3 CH 3 CH 3 FORÇAS INTERMOLECULARES PONTO DE EBULIÇÃO Forças Intermoleculares T (ºC) 100 H 2O HF 0 H 2Te SbH 3 4A 5A 6A 7A -100 NH 3 H H 2Se 2S AsH 3 HBr HCl PH GeH 4 3 Hl SnH 4 C N O F 2P SiH 4 Si P S Cl 3P CH 4 Ge As Se Br 4P -200 1 2 3 4 5 Período Sn Sb Te I 5P Tamanho da Molécula 5
Dipolo instantâneo dipolo induzido (Van der Waals ou dispersões de London) O gráfico ao lado mostra a variação dos pontos de ebulição em função da massa molecular de alguns hidrocarbonetos simples, os quais possuem apenas como força de atração entre as moléculas, as forças de dispersões de London. 6