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Combustíveis líquidos e sólidos:
evidências da existência de
forças forças intermolecularesintermoleculares
12º ano Química12º ano Química
Como explicar o facto de uma lagartixa conseguir caminhar pelas paredes?
Como explicar o facto de uma lagartixa
conseguir caminhar pelas paredes?
Forças intermolecularesForças intermoleculares
As forças intermoleculares são as atracções e
repulsões entre moléculas.
Estas forças são bastante mais fracas do que as
forças intramoleculares.
Forças de natureza electrostática, responsáveis pelo Forças de natureza electrostática, responsáveis pelo
estado físico de uma substância.estado físico de uma substância.
Forças intermolecularesForças intermoleculares
Forças intermoleculares de van der WaalsForças intermoleculares de van der Waals
Forças de Keesom: Forças de Keesom: interacções dipolo permanente-interacções dipolo permanente-
dipolo permanentedipolo permanente
• Tipo de interacções que se desenvolve entre moléculas
polares.
• As moléculas polares têm extremidades com cargas parciais opostas.
Num conjunto dessas moléculas, os dipolos individuais tendem a
orientar-se de tal modo que a carga parcial negativa de uma molécula
esteja próxima da carga parcial positiva de outra molécula.
Forças de Keesom: Forças de Keesom: interacções dipolo interacções dipolo
permanente-dipolo permanentepermanente-dipolo permanente
Geralmente, as forças dipolo-dipolo:
Forças de Debye: Forças de Debye: interacções dipolo permanente-interacções dipolo permanente-
dipolo induzidodipolo induzido
• Tipo de interacções que se desenvolve entre moléculas
polares e moléculas apolares.
• As moléculas polares têm extremidades com cargas parciais opostas. O
pólo positivo da molécula polar irá atrair a nuvem electrónica da molécula
apolar, deformando-a, o que vai originar o aparecimento de um dipolo
eléctrico que, por ser criado pela presença de outro, se chama dipolo
induzido.
Forças de Debye: Forças de Debye: interacções dipolo interacções dipolo
permanente-dipolo induzidopermanente-dipolo induzido
Geralmente, as forças de Debye:
Forças de dispersão de London: Forças de dispersão de London: interacções interacções
dipolo instântaneo-dipolo induzidodipolo instântaneo-dipolo induzido
• Tipo de interacções que se desenvolve entre todas as
moléculas sejam elas polares ou não polares.
• O mecanismo de atracção pode ser explicado pela existência de dipolos
instantâneos em qualquer átomo ou molécula como consequência das
deformações instantâneas e aleatórias das nuvens electrónicas. Estes
dipolos instantâneos provocam nas moléculas vizinhas o aparecimento
de dipolos induzidos.
• Assim, as forças de London devem-se à atracção entre Assim, as forças de London devem-se à atracção entre
dipolos instantâneos e dipolos induzidos.dipolos instantâneos e dipolos induzidos.
Forças de dispersão de London: Forças de dispersão de London: interacções interacções
dipolo instântaneo-dipolo induzidodipolo instântaneo-dipolo induzido
• O parâmetro molecular que determina a intensidade das forças
de London denomina-se polarizabilidade e indica a facilidade
com que a molécula se polariza (forma um dioplo) sob a acção
de um campo eléctrico (de uma carga eléctrica vizinha).
A polarizabilidadeA polarizabilidade
Número de electrões
• Quanto maior é o número de
electrões da molécula, mais
deformável ela é e maior a sua
polarizabilidade.
Forma da molécula• À medida que a forma das
moléculas se aproxima da
esfericidade, menos intensas são as
forças de London..
Forças de Keeson e forças de London
• Em suma:
• Em moléculas de massas moleculares semelhantes, a presença de
dipolos permanentes origina diferenças apreciáveis nos pontos de
ebulição e de fusão.
• Em moléculas de massas moleculares muito diferentes, as forças de
dispersão de London predominam sobre a contribuição dos dipolos
permanentes.
• Mesmo em moléculas com momentos dipolares, a
maior parte da energia da atracção intermolecular
provém das forças de dispersão de London.
• Na maioria das situações em que as forças de dispersão de London e
as atracções dipolo-dipolo prevêm tendências diferentes para o ponto de
ebulição e de fusão, as forças de dispersão de London predominam.
Ligações de hidrogénioLigações de hidrogénio
• As ligações de hidrogénio formam-se quando simultaneamente se reúnem as
seguintes condições:
• Existência de átomos de hidrogénio ligados a átomos de
elementos muito electronegativos e de pequeno tamanho – esta
condição verifica-se quando o átomo de hidrogénio (H) se liga,
dentro da molécula, ao flúor (F), ao oxigénio (O) ou ao azoto (N);
• Existência de outras moléculas com átomos muito
electronegativos, de pequeno tamanho, que tenham pares de
electrões não ligantes, o que acontece com o flúor, o oxigénio e
o azoto.
Ligações de hidrogénio:Ligações de hidrogénio:
TPC:Desafio 1 Desafio 2
• Explique porque razão o gelo flutua na água?
Interacções ião - dipoloInteracções ião - dipolo• Interacções ião – dipolo: forças de natureza electrostática
entre iões de um composto iónico e as moléculas polares
de um solvente.
• Cada ião rodeia-se de moléculas polares do solvente. Esta interacção
ião-solvente chama-se solvatação.
• As interacções ião – dipolo são tanto mais fortes quanto mais
pequenos forem os iões e quanto maiores forem as respectivas
cargas e quanto maior for o momento dipolar da molécula.
Resumindo
• Quanto mais fortes as forças intermoleculares, maior é o estado de coesão das
moléculas e, portanto, maiores os pontos de ebulição e de fusão. As passagens do
estado gasoso ao estado liquido e deste ao estado sólido correspondem a um
aumento das forças intermoleculares atractivas;
• Quanto mais semelhantes forem as interacções das moléculas de soluto entre si e
das moleculas de solvente entre si, maior a solubilidade do soluto naquele solvente
(“semelhante dissolve semelhante”)