Ligações Intermoleculares: Hidrogénio, Van der Waals e Interações Eletrostáticas, Resumos de Química

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Natureza corpuscular da matéria

Todos os materiais são constituídos por corpúsculos , em constante

movimento e separados uns dos outros por espaço vazio. Entre

os corpúsculos exercem-se forças de ligação.

De que é feita a matéria?

Corpúsculos

Moléculas Átomos Iões

O cheiro a perfume é comunicado a todo o compartimento porque os corpúsculos, que estão em constante movimento, espalham-se por todo o espaço.

Evidências experimentais da existência de corpúsculos

Natureza corpuscular da matéria

Observação

Explicação

O sabor doce é comunicado a todo o chá porque os corpúsculos da substância doce – açúcar – espalharam-se entre os do líquido.

Natureza corpuscular da matéria

Evidências experimentais da existência de corpúsculos

Explicação

Observação

A temperatura e a agitação dos corpúsculos Adição de igual porção de permanganato de potássio na água quente e na água fria no mesmo instante.

Quanto maior é a temperatura de uma substância, maior é a agitação dos seus corpúsculos e por isso os corpúsculos constituintes do permanganato de potássio espalham-se mais facilmente entre os corpuscúlos da água na água quente.

Natureza corpuscular da matéria

Água quente

Água fria

Água fria

Água quente

E s t a d o L í q u i d o

E s t a d o G a s o s o

E s t a d o S ó l i d o

Natureza corpuscular da matéria

Mudanças de estado Sublimação s  g

Sublimação g  s

Fusão

aquecimento aquecimento (^) aquecimento

arrefecimento arrefecimento

Solidificação

Vaporização

Condensação

arrefecimento

Quando ocorrem mudanças de estado físico de um material, os seus corpúsculos não sofrem qualquer alteração. Altera-se apenas a liberdade de movimentos dos corpúsculos e a proximidade entre eles.

LIGAÇÕES INTERMOLECULARES

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Moléculas de água nos três estados físicos: as ligações intramoleculares mantêm-se intactas.

As ligações intermoleculares resultam das interações eletrostáticas atrativas que existem entre as moléculas obrigando- as a permanecer próximas umas das outras, principalmente no estado sólido e líquido.

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LIGAÇÃO DIPOLO-DIPOLO

Estabelece-se por atração eletrostática entre as cargas opostas dos dipolos permanentes de duas moléculas polares vizinhas.

Ligação dipolo-dipolo nas moléculas de cloreto de hidrogénio.

Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) Prémio Nobel da Física em 1910 pelo seu trabalho na equação de estado para gases e líquidos.

As moléculas que não reúnem condições para estabelecer ligações de hidrogénio interatuam por ligações de Van der Waals.

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LIGAÇÃO DIPOLO-DIPOLO INDUZIDO

Estabelece-se por atração eletrostática entre o dipolo permanente de uma molécula polar e o dipolo induzido resultante da distorção da nuvem eletrónica da molécula apolar vizinha.

Ligação dipolo-dipolo induzido entre moléculas de água e oxigénio.

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As forças de dispersão de London :

• são tanto mais intensas quanto maior for a nuvem eletrónica pois, mais polarizável é a molécula;
• justificam que moléculas apolares ou substâncias atómicas, como os gases nobres, possam ser liquefeitas a baixas temperaturas;
• existem também em moléculas polares somando-se às atrações entre as distribuições assimétricas de carga.

Comparação da intensidade das ligações intermoleculares.

Resumindo

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Ligações intermoleculares Interação entre Exemplos

Ligações de Van der Waals

Ligação dipolo-dipolo Moléculas polares

HCl HF HI Ligação dipolo-dipolo induzido

Moléculas polares e moléculas apolares (ou átomos)

HCl e Ar H 2 O e O 2 Ligação dipolo instantâneo- dipolo induzido (força de dispersão de London)

Todos os tipos de moléculas. (São as únicas que ocorrem entre moléculas apolares)

CH 4 He O 2 N 2

Ligação de hidrogénio

Um átomo de H, que se encontra ligado covalentemente a um átomo de N, O ou F, de uma molécula e um par de eletrões não ligante de um átomo de N, O ou F de outra molécula.

H 2 O HF NH 3

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MISCIBILIDADE DE LÍQUIDOS

Imiscibilidade entre água e óleo.

Vídeo – Química - Aula 06 - Solubilidade de sabões e detergentes

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Os detergentes são geralmente constituídos por moléculas grandes com uma parte polar e outra apolar. Essas moléculas tendem a aglomerar-se para formar micelas, isto é, estruturas esféricas com uma superfície externa polar e uma zona central

apolar.

1. Associe cada uma das zonas representadas na estrutura da molécula às partes polar e apolar. 2. As micelas facilitam a remoção das gorduras num meio aquoso pois ligam-se simultaneamente a essas gorduras (moléculas apolares) e à água. Identifique as zonas da micela que criam interações intermoleculares com a água e com a gordura.

Exercício resolvido