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Físico-Quimica
Tipologia: Notas de estudo
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Trabalho apresentado à matéria de Química I da Universidade Federal de Sergipe (UFS) como critério avaliativo de parte de nota da primeira unidade da matéria citada sob a orientação do professor Ricardo Andrade
Interações intermoleculares........................................................................ FORÇAS INTERMOLECULARES.................................................................................
TIPOS DE INTERAÇÕES INTERMOLECULARES......................................................
Cientistas como Robert Boyle, Jacques Charles, Joseph-Louis, Gay-Lussac e Johannes van der Waals foram pioneiros nos estudos das interações intermoleculares e suas manifestações sobre o comportamento de sistemas químicos a mais de dois séculos atrás. As interações intermoleculares surgem devido às forças intermoleculares, que são essencialmente de natureza elétrica e fazem com que uma molécula influencie o comportamento de outra molécula em suas proximidades. Sendo essas forças intermoleculares formadas pelo contato não reativo entre duas moléculas.
Tipos de interações intermoleculares
[Na]+Cl- (cloreto de sódio) [CH3CO2]-Na+ (acetato de sódio) [CH3NH3]+Cl- (cloreto de metil amônio)
Os compostos acima são exemplos de interações entre moléculas no caso iônico, que são por definição interações eletrostáticas fortes que ocorrem entre cátions e ânions que são grupos funcionais com cargas positivas e negativas, respectivamente. Geralmente os compostos onde este tipo de interação é predominante são ditos serem compostos iônicos. Interações do tipo iônico envolvendo duas cargas podem ser atrativas ou repulsivas, dessa forma ditando uma força eletrostática descrita matematicamente com a lei de Coulomb: F=K q1xq2/F 06 5 r²; onde q1 e q2 são as cargas das partículas (cátions ou ânions) interagentes. r é a distância que separa estas cargas e F 06 5 é a constante dielétrica do meio. Esta constante reflete a tendência do meio em blindar uma carga da outra, isto é, uma carga irá “sentir” com maior ou menor intensidade a presença da outra. A constante dielétrica assume valores de 1 no vácuo, ao redor de 4 no interior de proteínas e 80 na água. A energia eletrostática envolvida neste tipo de interação é dada por:
Eelet.=K q1xq2/F 06 5 r; Logo, a contribuição eletrostática para a energia intermolecular varia com o inverso da distância de separação intermolecular, 1/r. As forças eletrostáticas conferem aos sólidos características como alto ponto de fusão e ebulição.
Considere uma molécula de HCl. Devido à diferença de eletronegatividade entre H e Cl, essa molécula é polar. Sua extremidade negativa atrai a extremidade positiva de outra molécula vizinha, o mesmo acontece com sua parte positiva, que interage atrativamente com a parte negativa de outra molécula vizinha. Essa força de atração entre os dois polos ou dipolos das moléculas e chamada interação dipolo-dipolo.
Assim no HCl liquido ou solido são essas forças que mantem as moléculas unidas, o mesmo acontecendo em todas substâncias polares.
Moléculas com dipolo permanente podem induzir uma segunda molécula em suas proximidades. Essa interação terá uma força colateral ao momento de dipolo da primeira molécula e da polarizabilidade, da segunda. Polaridade de uma molécula é uma grandeza física que indica com que facilidade a densidade eletrônica da molécula pode ser polarizada, isto é, formando uma distribuição assimétrica de densidade eletrônica, por conseguinte ocorrendo a formação de dipolos instantâneos na molécula. Os dipolos instantâneos podem se alinhar de varias formas com o dipolo permanente da primeira molécula, originando a interação dipolo permanente dipolo induzido. Em resumo uma interação dipolo permanente dipolo induzido é a interação de uma molécula polar com a outra apolar.
Na água (H 2 O), no fluoreto de hidrogênio (HF) e na amônia (NH 3 ), líquidos ou sólidos, são essas forças que mantem as moléculas unidas.
Obs.: ligações de hidrogênio são interações que ocorrem tipicamente entre moléculas que apresentem átomo H ligado a N, O ou F.
Referências bibliográficas
Rocha , W.R Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, Interações intermoleculares, N° 4 – Maio 2001.
Peruzzo , Francisco Miragaia ,; e do Canto , Eduardo Leite 1947- Química na abordagem do cotidiano v. 1. Química geral e inorgânica - 3° ed.- São Paulo: Moderna,
