GE130807PE(m)/ CN(m)

FORÇAS INTERMOLECULARES

Frente: 01 Aula: 20

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PROFº: JAIRO CUNHA

FORÇAS INTERMOLECULARES

ais interações moleculares são muito fracas e são denominadas formas de van der Walls ou de London. As substâncias têm baixos pontos de fusão e de ebulição, os quais aumentam em função da massa molar.

Substância Massa molar (g/mol) Ponto de fusão (ºC) Ponto de ebulição (ºC) Metano, CH4 16 - 184,0 - 164,0 Etano, C2H6 30 - 171,4 - 93,0 Hexano, C6H14 86 -95,5 + 68,7 As forças de van der Walls ocorrem entre moléculas vizinhas, no estado líquido ou sólido de substâncias normalmente gasosas na temperatura ambiente, como o nitrogênio e o gás carbônico (gelo seco – CO2 sólido). Devido a intensa agitação de elétrons, dentro das moléculas pode ocorrer, num certo instante, uma distribuição não homogênea de elétrons, provocando a polarização molecular que acaba também polarizando a molécula vizinha, produzindo uma força de atração eletrostática entre os pólos induzidos(dipolos temporários). Os cristais formados por substâncias apolares (cristais e gelo seco, de iodo) são exemplos de cristais moleculares, cujos arranjos são mantidos pelas forças de Van der Walls. OBSERVAÇÃO:

CRISTAIS COVALENTES Existem macromoléculas formadas por um grande número de átomos unidos por ligação covalentes, que apresentam altos pontos de fusão. São cristais covalentes. Além do diamante, Cn, e da grafite, Cn, incluem-se neste, o caberto de silício [ (SiC)n ], o nitreto de alumínio [ (AIN)n ] e a sílica [ (SiOZ)n ].

FORÇAS INTERMOLECULARES NUMA SUBSTÂNCIA POLAR As interações moleculares, neste, caso, dependem da maior ou menor polaridade das moléculas. Quanto maior for essa polaridades, maiores serão as forças intermoleculares. Como as moléculas apresentam dipolos permanentes, tais atrações são conhecidas como dipolo-dipolo. Quanto maior for a polaridade das moléculas, maiores serão as formas intermoleculares. Esse comportamento é refletido nas propriedades físicas das substâncias: para substâncias distintas com massas molares próximas, quanto maior a polaridade da molécula, maior o ponto de fusão e de ebulição. Um caso extremamente importante da atração dipolo-dipolo ocorre quando a molécula apresenta hidrogênio ligado a átomo de elemento altamente eletronegativo como: F, O e N. Como a polaridade das ligações é elevada, ocorre uma atração entre a parte positiva de uma molécula de H e a parte negativa de outra molécula (F, O ou N). Tal força de atração é de grande intensidade, um caso especial de atração dipolo-dipolo, recebe o nome de ligação (ou ponte) de hidrogênio, que ocorre entre moléculas de HF, H2O, NH3 e entre moléculas de substâncias orgânicas como álcoois, aminas, aminoácidos. Os cristais formados por substâncias polares são denominados cristais dipolares, como por exemplo, o gelo (mantido pelas forças dipolo-dipolo ou ligações de hidrogênio.

Muitos alimentos quando congelados apresentam problemas por causa da destruição das células que os compõem, por vezes, esse procedimento altera o sabor dos alimentos. O fenômeno ocorre porque a água quando congelada forma cristais dipolares que pelas pontes de hidrogênio aumentam o volume do líquido ao passar para a fase sólida, estourando as células. Contudo, o ponto de fusão fácil de ser atingido permite a conservação de muitas espécies de alimentos extremamente perecíveis, como os pescados.

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EXERCÍCIOS

01. (UFU-MG) É fato que, de todos os elementos químicos, apenas os gases nobres são encontrados na natureza na forma de átomos de outros elementos, na mais diversas combinações, resultando em substâncias sólidas, líquidas ou gasosas.

Em relação às seguintes substâncias puras: CC l 4( l ); I2(S); NH3( l ); CsC l (s) e CO2 (g), todas as alternativas estão corretas, EXCETO:

a) O estado físico do I2 pode ser explicado pelas interações de Van der Walls, dipolo induzido-dipolo-induzido, existentes entre as moléculas contituintes. b) As moléculas de CO2 e CC l 4 são polares, porque as ligações C – C l e C – O são polares. c) Na água em estado líquido, ocorrem tanto ligações covalentes, como também pontes de hidrogênio. d) No CsC l sólido, encontram-se cátions e ânions que se atraem por forças de natureza eletrostática.

02. (UFRN) O metano (CH4) é uma substância constituinte do gás natural, utilizado como combustível para a produção de energia. Nas condições do ambiente (a 25 ºC e pressão de 1,0 atm), o metano se apresenta no estado gasoso, pois suas moléculas e suas interações são, respectivamente:

TIPO DE MOLÉCULAS TIPO DE INTEGRAÇÃO a) Apolares Dipolo instantâneo – dipolo induzidob) Polares Dipolo-dipolo c) Apolares Dipolo-dipolo d) Polares Dipolo instantâneo – dipolo induzido

03. (UFSC) Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). Os compostos formados a partir dos elementos oxigênio, cloro, sódio e cálcio devem apresentar fórmulas, ligações químicas predominantes e estados físicos, em condições ambientes, respectivamente: 01. CaC l 2, iônica, sódio. 02. NaC l , iônica, líquido. 04. C l 2, covalente, gás. 08. Na2O, covalente, líquido. 16. O2, iônica, gás. 04. (FURG-RS) É possível fazer flutuar uma fina agulha de costura manual num copo d’água. Então é correto afirmar que: a) As moléculas da água são mais pesadas que os átomos do metal. b) As forças que atuam na interface água-agulha são as pontes de hidrogênio. c) As moléculas da agulha são maiores que as moléculas da água (“efeito peneira”). d) As forças intermoleculares na superfície da água impedem o afundamento da agulha. e) A agulha é mais leve que a água, pois sua densidade é menor. 05. (FEEVALE-RS) O CO2 é de importância crucial em vários processos que se desenvolvem na Terra, participando, por exemplo, da fotossíntese, fonte de carbono para formação da matéria que compõe as plantas terrestres e marinhas. Sabendo que as moléculas de CO2 é apolar, podemos afirmar que as formas intermoleculares que unem as moléculas de CO2 são do tipo: a) Iônico. b) Ponte de hidrogênio. c) Forças dipolo-dipolo. d) Forças de London. e) Forças dipolo-permanente. 06. (UFPI) Estudos recentes indicam que lagartixas podem andar pelo teto e em superfícies lisas utilizando forças intermoleculares entre as superfícies e os filamentos microscópios que tem no pés (meio milhão em cada pé). Assinale o tipo de interação correspondente neste caso: a) Iônica. b) Metálica. c) Covalente. d) Van der Walls. e) Nuclear.