Forças Intermoleculares U NIVERSIDADE E STADUAL DO C ENTRO - OESTE C AMPUS – CEDETEG D...

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Forças Intermoleculares

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTECAMPUS – CEDETEGDEPARTAMENTO DE QUÍMICAQUÍMICA ORGÂNICA I

Prof. Dr. Eduardo Santos de Araújo

Prof. Eduardo Araujo

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As forças de ligação intramoleculares e intermoleculares surgem de atrações eletrostáticas entre cargas opostas.• Nas ligações entre átomos:

– Ligação iônica: atração entre cátions e ânions– Ligação covalente: atração entre núcleos e pares de elétrons– Ligação metálica: cátions metálicos e elétrons de valência deslocalizados

• As forças intermoleculares, por outro lado, são devido à:– Atração entre as moléculas com cargas parciais– Atração entre íons e moléculas

• As forças intermoleculares são muito mais fracas do que as forças intramoleculares (por exemplo, 16 kJ mol-1 versus 431 kJ mol-1 para o HCl).

Os dois tipos de forças diferem em magnitude, e a lei de Coulomb explica por quê.


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• As forças de ligação são relativamente fortes, porque envolvem cargas maiores que estão mais próximas.

• As forças intermoleculares são relativamente fracas, porque elas normalmente envolvem cargas menores e estão mais distantes.


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• A que distância estão as cargas em diferentes moléculas para aumentar as forças intermoleculares entre elas?

• Considere a molécula de Cl2 como exemplo. Quando medimos as distâncias entre dois núcleos de cloro em uma amostra de Cl2 sólido, obtêm-se dois diferentes valores.


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• Dois diferentes valores de distância entre dois átomos de cloro.–Entre dois núcleos de duas moléculas distintas maior distância

• Chamada de DISTÂNCIA DE VAN DER WAALS que é a distância mais próxima que uma molécula de Cl2 pode se aproximar de outra, o ponto em que as atrações intermoleculares estão em equilíbrio com as repulsões da nuvem de elétrons)

–Entre dois núcleos da mesma molécula menor (raio covalente)


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Forças intermoleculares: íon – dipolo

• Íon – dipolo: interação que surge de uma carga e a carga parcial de uma molécula polar.

Um sólido iónico tal como cloreto de sódio dissolve-se em água por causa da atração eletrostática entre os cátions (Na+) e os átomos de oxigênio parcialmente carregados negativamente de moléculas de água, e entre os ânions (Cl) e os átomos de hidrogênio de água que estão parcialmente carregados positivamente.


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Forças intermoleculares: dipolo – dipolo

• Dipolo – dipolo: atração que surge entre as moléculas polares pela interação entre as cargas parciais de seus dipolos elétricos.

• Ambas as orientações (a) e (b) relativas mostradas resultam em uma energia baixa.


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• Forças repulsivas nas interações dipolo – dipolo.

• Orientações moleculares que justapõem o positivo (c) ou extremidades negativas (d) dos dipolos em moléculas adjacentes produzirão interações repulsivas.


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• As interações dipolo – dipolo repulsivas e atrativas ocorrem em amostras de líquidos.


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• Essas forças são responsáveis pelo fato de compostos polares apresentarem maiores temperaturas de ebulição que compostos apolares com massas molares semelhantes.


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Forças Intermoleculares – Ligação de hidrogênio

• A ligação de hidrogênio surge entre as moléculas que têm um átomo de hidrogênio (+) ligado a um pequeno átomo pequeno e altamente eletronegativo, com par de elétrons livres.

• Moléculas com grupos O–H, N–H ou H–F apresentaram interações em ligação de hidrogênio.


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Forças Intermoleculares: íon dipolo-induzido

• A distorção da nuvem eletrônica em:Molécula apolar – cria um momento de dipolo induzido temporário.

Molécula polar – aumenta o momento de dipolo já presente.

• A fonte do campo elétrico pode ser o eletrodos de uma bateria, a carga de um íon, ou a cargas parciais de uma molécula polar

• A facilidade com que a nuvem eletrônica de uma partícula podeser distorcida é chamada de suapolarizabilidade.


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Forças Intermoleculares: íon dipolo-induzido

• Átomos menores (ou íons) são menos polarizados do que os maiores porque os seus elétrons estão mais próximos ao núcleo e, portanto, são mantidos mais firmemente presos.

+Após polarização

+Após polarização


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Forças intermoleculares: forças de London

• As forças de dispersão são causadas por oscilações momentâneas de carga do elétron em átomos e, portanto, estão presentes entre todas as partículas (átomos, íons e moléculas).

• Na situação A, dois átomos de argônio não se influenciam, mas ao se aproximarem (situação B), haverá influência mútua. – Um dipolo instantâneo induz um dipolo em seu vizinho.

Situação A

Situação B


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Forças intermoleculares - London

(a) Nesta série de quatro Alcanos simples , moléculas maiores apresentam maiores forças de London e , por conseguinte, pontos de ebulição mais elevados .

(b) moléculas lineares n - pentano têm uma área de superfície maior e forças intermoleculares maiores do que as moléculas neopentano esféricas . Como resultado, o neopentano é um gás à temperatura ambiente, ao passo que o n-pentano é um líquido volátil .


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Forças intermoleculares – Energias.

Tipo de Interação Energia, kJ/mol Espécies que interagemíon-íon 250 Somente íonsíon-dipolo 15 Íons e moléculas polaresdipolo-dipolo 2 Moléculas polaresLondon 2 Todos os tipos de moléculasLigação de Hidrogênio 20 N, O, F a ligação é um átomo de H compartilhado


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Forças Intermoleculares - resumo

Interação das Partículas (átomos,

moléculas, íons)

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