INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES
ELETRONEGATIVIDADE: é a habilidade de um átomo em atrair os elétrons de uma ligação química para si.
Eletronegatividade e Polaridade da Ligação Química
Em uma ligação covalente, os elétrons podem estar localizados mais próximos de um dos átomos. Esse compartilhamento desigual se deve a diferença de eletronegatividade entre os átomos e resulta na formação de ligações polares.
eletronegatividade = 0 ou 0 ligações covalentes apolares
eletronegatividade 0 ligações covalentes polares
+ -
MOMENTOS DE DIPOLO (): é a grandeza que representa a diferença de
densidade eletrônica (dipolo)
Q = grandeza das cargas
r = distância entre os átomos Qr
Os momentos de dipolo são medidos em debyes (D).
No SI, a unidade para o momento de dipolo é C.m (Coulomb.metro).
1D = 3,336 x 10-30 C.m
FÓRMULA (D) (C.m)
FÓRMULA (D) (C.m)
H2 0 CH4 0
Cl2 0 CH3Cl 1,87
HF 1,91 CH2Cl2 1,55
HCl 1,08 CHCl3 1,02
HBr 0,80 CCl4 0
HI 0,42 NH3 1,47
BF3 0 NF3 0,24
CO2 0 H2O 1,85
Momentos de dipolo de algumas moléculas simples
Os dipolos de ligação no CO2 cancelam-se porque o CO2 é linear.
- + + -
Moléculas apolares com ligações polares
A ligação covalente C-O é polar, mas a molécula CO2 é apolar ( = 0)
A molécula H2O não é linear e os dipolos não se cancelam.
A molécula da água é polar ( 0), ou seja, apresenta um momento
de dipolo permanente.
A polaridade de uma molécula depende dos átomos constituintes e de sua geometria molecular.
N
FF
FN
HH
HO
H
H
C
Cl
HH
HC
H
HH
HC
Cl
ClCl
Cl
POLARIZABILIDADE : é a facilidade com que uma densidade eletrônica pode ser distorcida por um campo elétrico externo.
F- < Cl- < Br- < I-
- +
FORÇAS INTERMOLECULARES E PROPRIEDADES FÍSICAS
Quando uma substância funde ou entra em ebulição, as forças intermoleculares são
quebradas (NÃO AS LIGAÇÕES COVALENTES!!)
431 kJ/mol
16 kJ/mol
FORÇAS ÍON-DIPOLO
São decorrentes da interação eletrostática entre íons e moléculas que apresentam momento dipolar permanente (moléculas polares, 0).
Ex.: Dissolução do NaCl em H2O
Íons solvatados:
Íon Metálico Raio iônico (10-2 m)
Energia de hidratação (kJ/mol)
Li+ 59 - 515
Na+ 102 - 405
K+ 151 - 321
Rb+ 161 - 296
Cs+ 174 - 263
Mg2+ 72 - 1922
U e1.2
d2
FORÇAS ÍON-DIPOLO INDUZIDO
São decorrentes da interação eletrostática entre íons e moléculas apolares ( = 0).
Ex.: Dissolução do NaCl em Br2
-
+
-
+ -
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
O dipolo só existe na presença dos íonsU e1
2.2
d4
FORÇAS DE VAN DER WAALS
São as forças intermoleculares mais fracas.
A)Dipolo - dipolo
B)Dipolo - dipolo induzido
C) Dipolo instantâneo - dipolo induzido
A) Forças dipolo – dipolo (Debye):
Ocorre entre moléculas neutras que apresentam um momento de dipolo
permanente.
U 1.2 (estacionário) d3
U 1.2 (rotação) d6
Se duas moléculas têm aproximadamente a mesma massa e o
mesmo tamanho, as forças dipolo-dipolo aumentam com o
aumento da polaridade.
B) Forças dipolo – dipolo induzido:
Ocorre quando substâncias polares e apolares neutras são
misturadas.
Ex.: O2 dissolvido em água
CO2 dissolvido em água
U 12.2
d6
C) Forças dipolo instantâneo – dipolo induzido (Dispersão de London):
Este tipo de interações ocorre com todos os átomos e moléculas, mas só
pode ser observado em espécies que não apresentam momento dipolar
permanente.
Ex: He
U 1.2
d6
As forças de dispersão de London aumentam à medida que a massa molecular aumenta.
Gás
Gás
Líquido
Sólido
Quanto maior for a área de superfície disponível para contato, maiores são as forças de dispersão.
Área: linear > esféricoForças de London: linear > esférico
LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO
É um caso especial de forças dipolo-dipolo.
Quando uma ligação de hidrogênio ocorre, ela predomina sobre
os outros tipos de interação:
U B.H + ... dBH
A-H---B
• Uma das moléculas possui átomos de hidrogênio ligados a átomos bastante eletronegativos, como O, N e F - Chamado doador de ligação hidrogênio (A-H).
• A outra molécula possui também átomos eletronegativos, como O, N ou F, com pares de elétrons não-ligantes. Chamado aceptor de hidrogênio (B:).
O H está mais próximo de A
H3C
O
H3C
H O
H
• De modo geral, a temperatura de ebulição aumenta com o aumento da massa molecular, devido o aumento das forças de dispersão.
• Entretanto observa-se exceção com a água, devido às suas fortes forças intermoleculares que são do tipo ligação de hidrogênio.
Ligações de hidrogênio intramoleculares
proteína
Celulose, DNA, ...
As ligações de hidrogênio são responsáveis pela: Flutuação do gelo