Combustíveis líquidos e sólidos:

evidências da existência de

forças forças intermolecularesintermoleculares

12º ano Química12º ano Química

Como explicar o facto de uma lagartixa conseguir caminhar pelas paredes?

Como explicar o facto de uma lagartixa

conseguir caminhar pelas paredes?

Forças intermolecularesForças intermoleculares

As forças intermoleculares são as atracções e

repulsões entre moléculas.

Estas forças são bastante mais fracas do que as

forças intramoleculares.

Forças de natureza electrostática, responsáveis pelo Forças de natureza electrostática, responsáveis pelo

estado físico de uma substância.estado físico de uma substância.

Forças intermolecularesForças intermoleculares

Forças intermoleculares de van der WaalsForças intermoleculares de van der Waals

Forças de Keesom: Forças de Keesom: interacções dipolo permanente-interacções dipolo permanente-

dipolo permanentedipolo permanente

• Tipo de interacções que se desenvolve entre moléculas

polares.

• As moléculas polares têm extremidades com cargas parciais opostas.

Num conjunto dessas moléculas, os dipolos individuais tendem a

orientar-se de tal modo que a carga parcial negativa de uma molécula

esteja próxima da carga parcial positiva de outra molécula.

Forças de Keesom: Forças de Keesom: interacções dipolo interacções dipolo

permanente-dipolo permanentepermanente-dipolo permanente

Geralmente, as forças dipolo-dipolo:

Forças de Debye: Forças de Debye: interacções dipolo permanente-interacções dipolo permanente-

dipolo induzidodipolo induzido

• Tipo de interacções que se desenvolve entre moléculas

polares e moléculas apolares.

• As moléculas polares têm extremidades com cargas parciais opostas. O

pólo positivo da molécula polar irá atrair a nuvem electrónica da molécula

apolar, deformando-a, o que vai originar o aparecimento de um dipolo

eléctrico que, por ser criado pela presença de outro, se chama dipolo

induzido.

Forças de Debye: Forças de Debye: interacções dipolo interacções dipolo

permanente-dipolo induzidopermanente-dipolo induzido

Geralmente, as forças de Debye:

Forças de dispersão de London: Forças de dispersão de London: interacções interacções

dipolo instântaneo-dipolo induzidodipolo instântaneo-dipolo induzido

• Tipo de interacções que se desenvolve entre todas as

moléculas sejam elas polares ou não polares.

• O mecanismo de atracção pode ser explicado pela existência de dipolos

instantâneos em qualquer átomo ou molécula como consequência das

deformações instantâneas e aleatórias das nuvens electrónicas. Estes

dipolos instantâneos provocam nas moléculas vizinhas o aparecimento

de dipolos induzidos.

• Assim, as forças de London devem-se à atracção entre Assim, as forças de London devem-se à atracção entre

dipolos instantâneos e dipolos induzidos.dipolos instantâneos e dipolos induzidos.

Forças de dispersão de London: Forças de dispersão de London: interacções interacções

dipolo instântaneo-dipolo induzidodipolo instântaneo-dipolo induzido

• O parâmetro molecular que determina a intensidade das forças

de London denomina-se polarizabilidade e indica a facilidade

com que a molécula se polariza (forma um dioplo) sob a acção

de um campo eléctrico (de uma carga eléctrica vizinha).

A polarizabilidadeA polarizabilidade

Número de electrões

• Quanto maior é o número de

electrões da molécula, mais

deformável ela é e maior a sua

polarizabilidade.

Forma da molécula• À medida que a forma das

moléculas se aproxima da

esfericidade, menos intensas são as

forças de London..

Forças de Keeson e forças de London

• Em suma:

• Em moléculas de massas moleculares semelhantes, a presença de

dipolos permanentes origina diferenças apreciáveis nos pontos de

ebulição e de fusão.

• Em moléculas de massas moleculares muito diferentes, as forças de

dispersão de London predominam sobre a contribuição dos dipolos

permanentes.

• Mesmo em moléculas com momentos dipolares, a

maior parte da energia da atracção intermolecular

provém das forças de dispersão de London.

• Na maioria das situações em que as forças de dispersão de London e

as atracções dipolo-dipolo prevêm tendências diferentes para o ponto de

ebulição e de fusão, as forças de dispersão de London predominam.

Ligações de hidrogénioLigações de hidrogénio

• As ligações de hidrogénio formam-se quando simultaneamente se reúnem as

seguintes condições:

• Existência de átomos de hidrogénio ligados a átomos de

elementos muito electronegativos e de pequeno tamanho – esta

condição verifica-se quando o átomo de hidrogénio (H) se liga,

dentro da molécula, ao flúor (F), ao oxigénio (O) ou ao azoto (N);

• Existência de outras moléculas com átomos muito

electronegativos, de pequeno tamanho, que tenham pares de

electrões não ligantes, o que acontece com o flúor, o oxigénio e

o azoto.

Ligações de hidrogénio:Ligações de hidrogénio:

TPC:Desafio 1 Desafio 2

• Explique porque razão o gelo flutua na água?

Interacções ião - dipoloInteracções ião - dipolo• Interacções ião – dipolo: forças de natureza electrostática

entre iões de um composto iónico e as moléculas polares

de um solvente.

• Cada ião rodeia-se de moléculas polares do solvente. Esta interacção

ião-solvente chama-se solvatação.

• As interacções ião – dipolo são tanto mais fortes quanto mais

pequenos forem os iões e quanto maiores forem as respectivas

cargas e quanto maior for o momento dipolar da molécula.

Resumindo

• Quanto mais fortes as forças intermoleculares, maior é o estado de coesão das

moléculas e, portanto, maiores os pontos de ebulição e de fusão. As passagens do

estado gasoso ao estado liquido e deste ao estado sólido correspondem a um

aumento das forças intermoleculares atractivas;

• Quanto mais semelhantes forem as interacções das moléculas de soluto entre si e

das moleculas de solvente entre si, maior a solubilidade do soluto naquele solvente

(“semelhante dissolve semelhante”)