as forças intermoleculares

As forças Intermoleculares

O

H

H

HH O

As forças Intermoleculares

Johannes Diederik Van der Waals (1837-1923), físico holandês, recebeu o Prémio Nobel da Física em 1910 pelas suas pesquisas sobre os estados gasoso e líquido.

As forças Intermoleculares

Forças de Van

der Waals

Forças intermoleculares

Existem entre Exemplos

Dipolo-dipolo

(Forças de Keesom)

Moléculas polares

HCl ; CH3CH2OH

Dipolo permanente-dipolo induzido

(Forças de Debye)

Moléculas polares

com moléculas apolares

HCl + N2

Forças de dispersão de London

Todos os tipos de

moléculas

Momento do dipolo - r

= Q.d

+ -

d

+ Q - Q

Clica Enter

Momento do dipolo - r

= Q.d+ -

d

+ Q - Q

- Momento do dipoloQ – Cargad – Distância entre os centros das cargas

Momento do dipolo - R

= Q.d+ -

d+ Q - Q

R = 0 (Espécie apolar) R 0 (Espécie polar)

Momento do dipolo - r

O=C=O

R = 0 (Espécie apolar)

1 2

R = 1 - 2

Clica Enter

Momento do dipolo - r

COO

O

2-

1 2

3

Clica Enter

Momento do dipolo - r

1 2

3

R = 0 (Espécie apolar)

R 1 e 2

Clica Enter

As forças Intermoleculares

A coesão da matéria nos estados físicos, sólido, líquido e gasoso é consequência da atracção entre moléculas através das ligações intermoleculares (ligação entre moléculas).

Aumento da intensidade das forças intermoleculares

As forças Intermoleculares

As ligações intermoleculares são mais fracas do que as ligações intramoleculares (ligações entre átomos que constituem as moléculas).

OH

H

HHO

O

H

H

Clica Enter

As forças Intermoleculares

Forças intermoleculares mais fortes

Maior ponto de fusão

O

H

H

O

H

H

Clica Enter

As forças Intermoleculares

Quanto mais fortes as ligações intermoleculares, maior será a energia posta em jogo para romper as ligações entre moléculas, de forma que a que se dê a passagem do estado sólido a líquido.

O

H

H

O

H

H

As forças Intermoleculares

De acordo com a natureza, das ligações intermoleculares, os sólidos classificam-se em:

- sólidos iónicos;

- sólidos moleculares;

- sólidos covalentes;

- sólidos metálicos.

Sólidos Iónicos

As unidades constituintes da estrutura são iões positivos e negativos.

As ligações químicas que se estabelecem entre as unidades constituintes da estrutura são iónicas.

Sólidos Iónicos

Os pontos de fusão e ebulição são elevados.

Não conduzem a corrente eléctrica no estado sólido.

Conduzem a corrente eléctrica em solução aquosa ou fundidos.

Sólidos Iónicos

São duros e quebradiços. Deslizes na rede cristalina originam

debilidades na resistência, devido às repulsões interiónicas.

Sólidos Moleculares

As unidades constituintes da estrutura são moléculas.

As moléculas podem ser polares ou apolares.

As ligações químicas que se estabelecem entre as unidades constituintes da estrutura são ligações dipolo-dipolo e ligações de London.

Ligações dipolo-dipolo

As ligações dipolo-dipolo estabelecem-se entre moléculas polares ( R 0 ).

OH

H

HHO

O

H

H+

-

+ +

+

+ +

- -

Clica Enter

Ligações dipolo-dipolo

Ligação dipolo-dipolo

OH

H

HH

O

S

H

H

Ligação por ponte de H

Clica Enter

Ligações dipolo-dipolo

OH

H

HH

O

S

H

H

A ligação de H ( Hidrogénio ) é um caso particular da ligação diplo-dipolo.

Clica Enter

Ligações de Hidrogênio

As ligações de H estabelecem-se entre átomos pequenos e electronegativos (N , O e F) e o átomo de H.

OH

H

HHO

O

H

H+

-

+ +

+

+ +

- -

Clica Enter

Ligações de Hidrogénio

As ligações de H são das ligações intermoleculares mais fortes.

OH

H

HHO

O

H

H+

-

+ +

+

+ +

- -

Clica Enter

Ligações dipolo-dipolo

H

H

H

H OS

O que condiciona a diferença no estado físico destas substâncias são as ligações de H que se estabelecem entre as moléculas de água. Entre moléculas de H2S não se estabelecem ligações de H.

Gás ( 25º C ) Liquido ( 25º C )

Ligações dipolo-dipolo

H

H

H

HS

Entre moléculas de H2S estabelecem-se ligações dipolo-dipolo.

S

Clica Enter

Ligações de Hidrogénio

É necessário fornecer mais energia à água para romper essas ligações ( Hidrogénio ), daí , o seu ponto de ebulição ser maior.

OH

H

HHO

O

H

H+

-

+ +

+

+ +

- -

Clica Enter

Ligações de Debye

O pólo positivo do dipolo permanente (molécula polar) vai atrair a nuvem electrónica da molécula apolar, deformando-a. Esta deformação corresponde ao aparecimento de um dipolo induzido.

H

H

O+

+

ClCl

Clica Enter

Ligações de Debye

As “moléculas” ficam ligadas por forças dipolo permanente -dipolo induzido.

Dipolo 1 Moléculaapolar Dipolo 1 Dipolo

induzido

+-+ - -+

Clica Enter

Ligações de London

Em média , a nuvem electrónica distribui-se de uma forma esférica à volta do núcleo.

O movimento do electrão, provoca num determinado instante um dipolo instantâneo.

A

Moléculaapolar

Dipolo instantâneo

+ -

Ligações de London

Esta polarização é induzida a moléculas vizinhas, resultando daí forças de atracção entre moléculas.

B

Moléculaapolar

Dipolo instantâneo

+ +--- -

Dipolo induzido

A A B

Clica Enter

Ligações de London

A ligação de London depende :

- do número de electrões;

- do tamanho da molécula;

- da forma da molécula.

B

Moléculaapolar

Dipolo instantâneo

+ +--- -

Dipolo induzido

A A B

Clica Enter

Ligações de London

À medida que o raio atómico aumenta (aumento do nº de electrões) as forças de dispersão de London são mais fortes, daí que, à temperatura ambiente o flúor e o cloro são gases, o bromo é líquido e o iodo é sólido.

9 F ; 17 Cl ; 35 Br ; 53 I

Sólidos Covalentes

As unidades constituintes da estrutura são átomos.

As ligações químicas que se estabelecem entre as unidades constituintes da estrutura são covalentes.

Sólidos Covalentes

Não conduzem a corrente eléctrica , com excepção da grafite.

Pontos de fusão e ebulição elevados.

Duros e quebradiços.

Sólidos Metálicos

As unidades constituintes da estrutura são iões positivos e electrões livres.

As ligações químicas que se estabelecem entre as unidades constituintes da estrutura são metálicas.

Sólidos Metálicos

As unidades que ocupam os pontos reticulares são os iões positivos.

Cada ião perde um mais electrões formando a nuvem electrónica que se espalha por todo o retículo. Este(s) electrão(ões) não estão ligados a qualquer átomo, mas estão deslocalizados sobre o cristal.

Sólidos Metálicos

Electrões deslocalizados

Iões positivos

As forças Intermoleculares

Forças de van

der Waals

Forças intermoleculares

Existem entre

Exemplos

Dipolo-dipolo

(Forças de Keesom)

Moléculas polares

HCl ; CH3CH2OH

Dipolo permanente-dipolo induzido

Moléculas polares

com moléculas apolares

HCl + N2

Forças de dispersão de London

Todos os tipos de

moléculas

As forças Intermoleculares

Ião-ião

Ião-dipolo

Dipolo permanente –dipolo induzido-dipolo

Dipolo-dipolo

Dipolo instantâneo-dipolo induzido

En

erg

ia d

e li

ga

çã

o

Fim!