Forças Intermoleculares (Van der Waals

e Ligação de Hidrogênio)

Professora : Adrianne Mendonça

Introdução

“Propriedades físicas” é uma expressão de significado muito

amplo: engloba todas as propriedades das substâncias

relacionadas a fenômenos físicos. Não teria nenhum sentido

tentar estudar todas as propriedades físicas de uma vez;

apenas para enumerá-las todas já seriam consumidas um

espaço enorme. Em geral estabelecemos objetivos de natureza

prática para delimitar nossos estudos: as propriedades físicas

que nos interessam neste momento são aquelas que utilizamos

corriqueiramente nos trabalhos comuns de laboratório, como

ponto de fusão, ponto de ebulição, solubilidade. Estas

propriedades estão fortemente associadas com as forças que

mantêm as moléculas unidas umas com as outras, chamadas

forças intermoleculares.

Forças intermoleculares

A ligação que prende os átomos dentro de uma

molécula é a ligação covalente. As forças de atração

entre as moléculas são de natureza elétrica. Forças

gravitacionais também existem, mas podemos

desprezá-las por serem muito menores do que as

forças elétricas. Vamos, agora, analisar as forças

que existem entre as moléculas.

Essas forças podem ser divididas em dois tipos:

forças de Van der Waals e Ligação de Hidrogênio.

Forças de Van der Waals

As forças de atração ou repulsão entre

entidades moleculares (ou entre grupos

dentro da mesma entidade molecular)

diferentes daquelas que são devidas à

formação de ligação ou a interação

eletrostática de íons ou grupos iônicos

uns com os outros ou com moléculas

neutras.

Vamos estudar dois tipos principais:

Força entre dipolos permanentes: Se a

molécula da substância contém um

dipolo permanente (devido à polaridade

de uma ou mais de suas ligações

covalente), então podemos facilmente

ver como essas moléculas se atraem

umas às outras: o lado positivo do

dipolo de uma molécula atrai o lado

negativo do dipolo da outra molécula.

Esta força existe, portanto, entre

moléculas polares (μ ≠ 0).

Exemplo

Forças de London ou forças

de dispersão

E quando as moléculas não contêm dipolos (são apolares), como é

que elas podem se atrair? Pense numa molécula como uma entidade

não estática, mas contendo elétrons em constante movimento; é

razoável pensar que num determinado momento a distribuição nessa

molécula pode não ser perfeitamente simétrica, e apareçam então

pequenos dipolos instantâneos neste momento. Esses dipolos

desaparecerão em muito pouco tempo, podendo levar a uma molécula

neutra ou a outros dipolos, inclusive contrários; mas no curto espaço

de tempo em que eles existem, eles podem induzir a formação de

dipolos contrários na molécula vizinha, levando as duas a se atraírem

mutuamente.

Exemplo

Ligações de Hidrogênio

O átomo de hidrogênio tem propriedades especiais por ser um

átomo muito pequeno, sem elétrons no interior: por dentro da

camada de valência há apenas o núcleo do átomo, o próton.

Uma das propriedades que só o átomo de hidrogênio apresenta

é a capacidade de exercer uma força de atração intermolecular

chamada ligação de hidrogênio. A ligação de hidrogênio só

pode ocorrer quando o hidrogênio estiver ligado a um átomo

pequeno e muito eletronegativo, como F, O, N, Cl, etc. Quando

o hidrogênio está ligado a um átomo muito eletronegativo, a

densidade eletrônica em torno do próton fica bem baixa; esta

parte da molécula é então fortemente atraída pelos pares de

elétrons do átomo eletronegativo de outra

molécula, estabelecendo a ligação de hidrogênio.

Exemplo

Revisando ...

Resumo:

Como aumentar a força de Van der Waals:

1) Aumentando a cadeia carbônica, ou seja, o peso molecular:

CH3- (CH2)3- CH3 > CH3-CH3 > CH4

2) Aumentando a superfície de contato das moléculas.

Obrigada !!!