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Força intermolecular, Trabalhos de Engenharia Civil

Trabalho explicando força intermolecular

Tipologia: Trabalhos

2013

Compartilhado em 11/01/2013

cesar-carnevalli-3
cesar-carnevalli-3 🇧🇷

4.2

(12)

17 documentos

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Força Intermolecular
Quando duas moléculas se aproximam há uma interação de seus campos magnéticos o que faz
surgir uma força entre elas. É o que chamamos de força intermolecular. Essas forças variam
de intensidade, dependendo do tipo da molécula polar ou apolar e, no caso das polares, de
quão polares elas são.
Observação importante: A teoria cinética dos gases assume que a distância entre as moléculas
é tão grande que não existe força de atração entre elas. Em estado líquido e sólido as
moléculas estão muito próximas e a força atrativa pode ser observada.
As forças intermoleculares são responsáveis por alguns fenômenos muito comuns, como a
capilaridade e a tensão superficial. Quando pegamos uma toalha de papel e colocamos apenas
uma de suas pontas em contato com a água. Após alguns instantes, toda a toalha está úmida.
Essa "subida" da água por algumas superfícies ou tubos capilares muito finos é chamada de
capilaridade. O fato de uma agulha flutuar sobre a superfície da água mesmo sendo mais
densa que ela e o caminhar de um inseto sobre a água só é possível pela tensão superficial,
uma espécie de fina camada que se forma nos líquidos.
Existem três tipos de forças intermoleculares.
- Pontes de Hidrogênio
O átomo de hidrogênio tem propriedades especiais por ser um átomo muito pequeno, sem
elétrons no interior por dentro da camada de valência há apenas o núcleo do átomo, o próton.
Uma das propriedades que só o átomo de hidrogênio apresenta é a capacidade de exercer uma
força de atração intermolecular chamada ligação de hidrogênio, ou ponte de hidrogênio. A
ligação de hidrogênio só pode ocorrer quando o hidrogênio estiver ligado a um átomo
pequeno e muito eletronegativo: apenas F, O, N satisfaz as condições necessárias. Quando o
hidrogênio está ligado a um átomo muito eletronegativo, a densidade eletrônica em torno do
próton fica bem baixa; esta parte da molécula é então fortemente atraída pelos pares de
elétrons do F, O, N de outra molécula, estabelecendo a ligação de hidrogênio. Ex.: A água é
ligada por ponte de hidrogênio. As ligações de hidrogênio representam importante papel tanto
nas propriedades especiais da água como em moléculas de extrema importância para os seres
vivos, elas determinam a forma das proteínas, e constituem a força que une as hélices do
DNA.
-Forçade Van Der Walls
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Força Intermolecular

Quando duas moléculas se aproximam há uma interação de seus campos magnéticos o que faz surgir uma força entre elas. É o que chamamos de força intermolecular. Essas forças variam de intensidade, dependendo do tipo da molécula polar ou apolar e, no caso das polares, de quão polares elas são.

Observação importante: A teoria cinética dos gases assume que a distância entre as moléculas é tão grande que não existe força de atração entre elas. Em estado líquido e sólido as moléculas estão muito próximas e a força atrativa pode ser observada.

As forças intermoleculares são responsáveis por alguns fenômenos muito comuns, como a capilaridade e a tensão superficial. Quando pegamos uma toalha de papel e colocamos apenas uma de suas pontas em contato com a água. Após alguns instantes, toda a toalha está úmida. Essa "subida" da água por algumas superfícies ou tubos capilares muito finos é chamada de capilaridade. O fato de uma agulha flutuar sobre a superfície da água mesmo sendo mais densa que ela e o caminhar de um inseto sobre a água só é possível pela tensão superficial, uma espécie de fina camada que se forma nos líquidos.

Existem três tipos de forças intermoleculares.

  • Pontes de Hidrogênio O átomo de hidrogênio tem propriedades especiais por ser um átomo muito pequeno, sem elétrons no interior por dentro da camada de valência há apenas o núcleo do átomo, o próton. Uma das propriedades que só o átomo de hidrogênio apresenta é a capacidade de exercer uma força de atração intermolecular chamada ligação de hidrogênio, ou ponte de hidrogênio. A ligação de hidrogênio só pode ocorrer quando o hidrogênio estiver ligado a um átomo pequeno e muito eletronegativo: apenas F, O, N satisfaz as condições necessárias. Quando o hidrogênio está ligado a um átomo muito eletronegativo, a densidade eletrônica em torno do próton fica bem baixa; esta parte da molécula é então fortemente atraída pelos pares de elétrons do F, O, N de outra molécula, estabelecendo a ligação de hidrogênio. Ex.: A água é ligada por ponte de hidrogênio. As ligações de hidrogênio representam importante papel tanto nas propriedades especiais da água como em moléculas de extrema importância para os seres vivos, elas determinam a forma das proteínas, e constituem a força que une as hélices do DNA.

-Forçade Van Der Walls

As interações do tipo forças de Van der Waals são as únicas existentes entre átomos de gases nobres, mas pode existir entre quaisquer pares de moléculas, independente de sua simetria. Alguns tipos de lagartos como lagartixas, por exemplo, que não possuem ventosas, tem sua capacidade de se prenderem a diversas superfícies atribuídas às forças de Van der Waals. Forças de Van der Waals são quaisquer tipos de interações intermoleculares resultantes da polarização das moléculas, notáveis apenas em compostos apolares. Essas ligações também são chamadas de ligações tipo dipolo-induzido e dipolo-instantâneo ou ainda forças de dispersão de London. Uma molécula é considerada apolar quando o centro de carga positiva coincide com o de carga negativa, e assim, o momento dipolar resultante é igual à zero (μ = 0). O momento dipolar (μ) é uma grandeza vetorial que pode ser medida experimentalmente para cada ligação de uma molécula, e, portanto possui módulo, direção e sentido. A resultante do momento dipolar soma vetorial nula implica no caráter apolar de um composto. Todavia, os elétrons podem mover-se, modificando a distribuição de cargas de certa molécula momentaneamente. Neste instante, forma-se um dipolo na molécula, que induz a reorganização das cargas da molécula vizinha, e assim por diante. O resultado final é a existência de uma interação mútua entre as moléculas, chamada dipolo-induzido ou dipolo instantâneo. Contudo, estas forças possuem um raio de ação muito curto, atuando apenas entre a superfície das moléculas. A facilidade com que a distribuição de cargas em uma molécula pode ser modificada quando submetida a uma força motriz externa é chamada polarizabilidade. Assim, quanto maior a polarizabilidade, mais fortes serão as forças de dispersão de London. A intensidade das forças de Van der Waals é proporcional ao volume das moléculas quanto maior à distância, menor a atração núcleo-elétron e, por isso, mais pronunciadas serão as deformações nas nuvens eletrônicas e mais fortes os dipolos induzidos. Isto ocorre porque moléculas grandes são mais facilmente polarizáveis, uma vez que possuem mais elétrons e estes estão mais afastados do núcleo. Pode-se exemplificar com o caso dos halogênios em suas formas moleculares do menor para o maior F2, Cl2, Br2, I2. O flúor e o cloro são gases à temperatura ambiente, o bromo líquido e o iodo sólido. A força de Van der Waals estão sempre presentes, independentemente da ocorrência de outras ligações. Como, entretanto, como são pouco intensas, só adquire importância significativa quando são as únicas interações intermoleculares presentes, ou seja, nos compostos apolares e gases nobres.

-Força Dipolo - Dipolo A interação química Dipolo-dipolo ou Dipolo Permanente é uma das propriedades de Van der Waals. É basicamente a força de atração que ocorre entre duas moléculas polares, ligando-as pelos seus respectivos pólos, ou seja, o pólo positivo de uma molécula se liga ao pólo negativo da outra molécula, como vemos no exemplo abaixo: