LIGAÇÕES QUÍMICAS
INTERMOLECULARES
Ligações Químicas
INTRAmoleculares
INTERmoleculares
Tipo de Ligação
Química
INTERMOLECULAR
INTRAMOLECULAR
Magnitude
Comparativamente
FRACA
FORTE
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
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.
As Ligações Químicas do metano
são polares ou apolares?
A ligação Química do flúor
(F2) é polar ou apolar
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.
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
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
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.
Molécula de Água
Verifique se a molécula de
CO2 é polar?
Verifique se a molécula de
NH3 é polar?
Verifique se a molécula de SO2 é
polar? E a molécula de O3, é
polar? Analise ainda a molécula
de BF3, a de BeCl2 e a de CCl4.
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?
Ligações Intermoleculares
Ligações
Intermoleculares
Forças de van der
Waals
Forças de dipolodipolo
Forças de
London
Ligação de
Hidrogênio
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
Força Dipolo-Dipolo
são atrações elétricas entre moléculas
polares.
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, H2O ou NH3.
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.
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 DipoloDipolo.
PONTO DE EBULIÇÃO
FORÇA NA LIGAÇÃO
INTERMOLECULAR
MASSA MOLAR
Comparando-se substâncias
com o mesmo tipo de
interação molecular, a que tiver
maior massa molecular terá
maior ponto de ebulição.
Comparando-se substâncias
com massas moleculares
próximas, a que possuir forças
intermoleculares mais fortes
possuirá maior ponto de
ebulição.
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.
A seguir temos quatro
substâncias representadas por
suas moléculas:
1. C2H6
2. H3C ─ CH2 ─ CH2 ─ OH
3. H2C ─ CH2 ─ CH2
│
│
OH
OH
4. C3H8
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
(Unicamp-SP) Considere os processos I e II representados
pelas equações:
I. H2O(l) → H2O(g)
II. H2O(g) →H2(g) + O2(g)
Indique quais ligações são rompidas em cada um dos
processos.
(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
(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.