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Aula 05

Forças intermoleculares

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Departamento Acadêmico de Química e Biologia

Dr. Tiago P. Camargo

Forças entre moléculas

Forças entre moléculas

Como moléculas podem interagir entre elas e como isso afeta suas propriedades físico-químicas?

A energia potencial, sob a forma de forçasintermoleculares, tende a reunir asmoléculas. De acordo com a lei de Coulomb,a energia potencial eletrostática dependedas cargas das partículas e das distânciasentre elas

Forças entre moléculas

Forças entre moléculas

Estas forças ajudam a explicar as mudanças de fases (estado físico)..

Para uma molécula qualquer em um estado físico definido:

Forças intramoleculares – individual de cada molécula e independe do estadofísico.

Forças intermoleculares – ocorre entre moléculas da mesma substância e éafetada pelo estado físico.

Forças intermoleculares

Quanto uma molécula pode se aproximar de outra?

O estado físico de uma substância depende da atração entre suas moléculas. Então aque distância elas podem se aproximar...?

Comprimento de ligação e raio covalente – A distância mais curta, chamada dedistância entre dois átomos de Cl ligados na mesma molécula. A metade dessadistância é a Raio covalente.

A maior distância entre dois átomos de Cl não ligados em moléculas adjacentes échamada distância de van der Waals (VDW). Nesta distância, as atraçõesintermoleculares equilibram as repulsões das nuvens eletrônicas. O RAIO van derWaals é a metade da distância mais próxima entre núcleos de partículas idênticasnão ligadas. O raio VDW de um átomo é sempre maior do que o seu raiocovalente....

Forças intermoleculares

Quanto uma molécula pode se aproximar de outra?

O estado físico de uma substância depende da atração entre suas moléculas. Então aque distância elas podem se aproximar...?

Forças intermoleculares

Tipos de forças entre moléculas e íons ...

Forças intermoleculares

Forças íon-dipolo

Interação entre um íon e uma molécula polar

Exemplo: sais solubilizados em água

Forças intermoleculares

Forças dipolo-dipolo

Atração que ocorre entre dipolos em moléculas polares...

Exemplos: solventes orgânicos polares miscíveis

Forças intermoleculares

Forças dipolo-dipolo induzido

Atração que ocorre entre dipolos e moléculas não polares...

Exemplos: solventes orgânicos polares e não polares miscíveis

Forças intermoleculares

Forças de London (dispersões)

Atração que ocorre entre dipolos momentãneos em moléculas apolares...

Exemplos: moléculas apolares e hidrocarbonetosNature; 405, 681-685 (2000)

Forças intermoleculares

Ligações de hidrogênio

Ocorre entre moléculas onde o átomo de hidrogênio faz ligação com átomos muitoeletronegativos.

Exemplos: água, amônia, etc...

Forças intermoleculares

Empacotamento de orbitais pi (pi-stacking)

Interação existente entre moléculas com ligações pi, geralmente sistemasaromáticos.

Exemplos: compostos aromáticos

Forças intermoleculares

Relação de interações e estrutura

Como o carbono exibe diferentes propriedades físicas de acordo com o tipo deinteração intermolecular que adota em suas formas alotrópicas.

Forças intermoleculares

Relação energética

Comparação...

Forças intermoleculares

Consequências do tipo de interação..

Forças intermoleculares

Exemplos práticos...

Kevlar

Forças intermoleculares

Exemplos práticos...DNA e RNA

Forças intermoleculares

Exemplos práticos... Cristais líquidos

Os cristais líquidos são uma classe de materiais

que podem se apresentar em estados da matéria

compreendidos entre o Líquido e o Sólido

Forças intermoleculares

Solubilidade – interação entre soluto e

solvente..