Ligações intermoleculares

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As ligações intermoleculares devem-se a forças de natureza eletrostática e explicam a coesão entre moléculas. São ligações em que não há partilha significativa de eletrões.

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

As ligações intermoleculares também existem em iões (por exemplo, em soluções aquosas) ou átomos (por exemplo, nos gases nobres).

A intensidade das ligações intermoleculares é quase sempre muito inferior à das ligações intramoleculares (ligações entre átomos nas moléculas).

Ligações intermoleculares

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Johannes Diderik van der Waals

(1837-1923)

Prémio Nobel da Física em 1910

pelo seu trabalho na equação de

estado para gases e líquidos.

Forças de van der Waals

Chamam-se forças de van der Waals às ligações intermoleculares que podem ocorrer:

entre moléculas polares;

entre moléculas polares e apolares;

entre moléculas apolares (forças de London).

As ligações dipolo permanente- dipolo permanente, ou simplesmente dipolo-dipolo, resultam da atração entre moléculas polares. Os dipolos atraem-se pelos polos opostos (positivo-negativo).

As ligações entre moléculas polares surgem devido à distribuição assimétrica de carga nestas moléculas, da qual resultam forças atrativas entre moléculas.

Ligações intermoleculares

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As ligações dipolo permanente-dipolo induzido resultam da atração entre uma molécula polar e uma unidade estrutural (molécula ou átomo), inicialmente, apolar.

Forças de van der Waals entre moléculas polares e apolares

O dipolo causa atração eletrónica entre o seu polo positivo e a nuvem eletrónica da unidade estrutural apolar, originando uma repulsão entre esta nuvem e seu polo negativo. Esta interação provoca uma deformação da nuvem eletrónica na unidade estrutural apolar levando à formação de dipolos (induzidos).

Entre a molécula polar e a molécula com polaridade induzida surgem

forças atrativas similares às que existem entre moléculas polares.

Ligações intermoleculares

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Forças de van der Waals entre moléculas apolares

Força de dispersão de London

Fritz Wolfgang London

(1900-1954)

Também chamada de ligação dipolo instantâneo-dipolo induzido, explica as interações entre moléculas apolares e gases nobres.

Consiste na atração eletrostática entre dipolos instantâneos, formados por deformação da nuvem eletrónica, e dipolos induzidos, resultantes da polarização induzida em moléculas vizinhas.

A distribuição assimétrica de carga momentânea numa molécula induz o mesmo fenómeno numa outra molécula que lhe esteja próxima.

Ligações intermoleculares

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Forças de van der Waals entre moléculas apolares

Quanto maior for o tamanho da unidade estrutural envolvida na ligação, mais facilmente os seus eletrões se podem deslocar na nuvem eletrónica, provocando-lhe maiores distorções. Quanto maior for a distorção da nuvem, mais intensa é a polarização e mais fortes serão as forças de dispersão de London.

Tal situação justifica que, numa substância elementar, quanto maior for a massa molar da molécula constituinte dessa substância, maiores são os seus pontos de fusão e de ebulição.

Ligações intermoleculares

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Ligações de hidrogénio

As ligações de hidrogénio ocorrem entre um átomo de hidrogénio de uma molécula polar e um átomo muito eletronegativo de outra molécula polar (centro de carga negativa).

As ligações de hidrogénio, também designadas por pontes de hidrogénio, são um caso particular de um dos tipos de ligações intermoleculares: as ligações dipolo-dipolo. Devem-se à elevada assimetria de carga em ligações como O-H, N-H ou H-F e são mais fortes que a generalidade das outras ligações intermoleculares.

Ligações de hidrogénio na molécula de água

De forma simples, a eletronegatividade é a tendência de um átomo em atrair eletrões compartilhados numa ligação química.