2.7. Ligações intermoleculares e estados físicos da matéria
As forças que se fazem sentir entre as moléculas, forças “intermoleculares”
ou ligações “intermoleculares”, são de natureza electrostática, atractivas e são
responsáveis pelo estado físico de uma substância. As forças “intermoleculares”
aumentam do estado gasoso para o estado líquido e do estado líquido para o estado
gasoso.
Algumas propriedades, com os pontos de ebulição e de fusão, reflectem as
intensidades relativas dessas interacções “intermoleculares”.
Estas forças são bastante mais fracas que as forças intramoleculares, isto é,
que as ligações covalentes e iónicas nos compostos. Veja-se o exemplo:
Actualmente, as forças de interacção ou “intermoleculares” podem ser
classificadas em dois tipos: forças de Van der Waals e Ligações de hidrogénio.
⎧Dipolo instantâne o - dipolo induzido ou forças de dispersão de London ⇔ em Moléculas Apolares
⎪
Forças de Van der Waals ⎨Dipolo permanente - dipolo permanente ⇔ em Moléculas Polares
⎪Dipolo permanente - dipolo induzido ⇔ entre Molécula Polar e Molécula Apolar
⎩
1. Forças de Van der Waals
1.1. Forças de dispersão de London
Mecanismo proposto por Fritz London (1900-1954), físico polaco. Explica a
interacção entre duas moléculas apolares baseando-se em dois passos:
ƒ
Formação de um dipolo instantâneo [devido a acções exterior, ex: ∆p, ∆T, etc. ];
ƒ
Formação de um dipolo induzido (noutra molécula próxima), devido ao
dipolo instantâneo formado.
Este tipo de interacção depende:
ƒ
Tamanho da molécula (da nuvem electrónica) ↔ polarizabilidade
ƒ
Forma da molécula: cadeia longa carbonada ou mais esférica
Exemplos: (que conclusões??)
1.2. Interacções dipolo permanente-dipolo induzido
A intensidade do dipolo induzido depende da facilidade com que a nuvem
electrónica pode ser distorcida, ou seja, depende da sua polarizabilidade.
1.3. Interacções dipolo permanente-dipolo permanente
Interacções que resultam na atracção electrostática que ocorrem entre
moléculas polares.
2. Ligações (pontes) hidrogénio
Surgem como interacções entre dois átomos electronegativos (geralmente N,
O e F), tendo o H como “ponte” entre eles.
As ligações de hidrogénio dizem-se de longo alcance, por exemplo, a
interacção H----O é cerca de 1,8 vezes mais comprida que a ligação intramolecular
H-O na água. (relacionar com a dilatação irregular da água!)
Exemplos:
3. Interacções ião-dipolo
Uma interacção ião-dipolo resulta de interacções entre um ião e uma
molécula polar e é tanto mais forte quanto maiores forem a carga do ião, o tamanho
do ião (carga concentrada em menos espaço) e o momento dipolar da molécula.
∴ Comparando as intensidades das diferentes interacções: