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Capítulo 10© 2005 by Pearson Education
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QUQUÍÍMICAMICAA A CiênciaCiência Central Central
99ªª EdiEdiççãoão
David P. WhiteDavid P. White
Capítulo 10© 2005 by Pearson Education
• As propriedades físicas das substâncias entendidas em termos de teoria cinética molecular :– Os gases são altamente compressíveis, assumem a forma e o
volume do recipiente: • As moléculas de gás estão separadas e não interagem
muito entre si.– Os líquidos são quase incompressíveis, assumem a forma, mas
não o volume do recipiente:• As moléculas de líquidos são mantidas mais próximas do
que as moléculas de gases, mas não de maneira tão rígidade tal forma que as moléculas não possam deslizar umassobre as outras.
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– Os sólidos são incompressíveis e têm forma e volumedefinidos:
• As moléculas de sólidos estão mais próximas. Asmoléculas estão unidas de forma tão rígida que não conseguem deslizar facilmente umas sobre as outras.
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• A conversão de um gás em um líquido ou sólido requer que as moléculas se aproximem:
– resfriamento ou compressão.
• A conversão de um sólido em um líquido ou gás requer que as moléculas se distanciem:
– aquecimento ou redução da pressão.
• As forças que mantêm os sólidos e líquidos unidos sãodenominadas forças intermoleculares.
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• A ligação covalente que mantém uma molécula unida é uma forçaintramolecular.
• A atração entre moléculas é uma força intermolecular.
• Forças intermoleculares são muito mais fracas do que as forçasintramoleculares (por exemplo, 16 kJ mol-1
versus 431 kJ mol-1
para o HCl).
• Quando uma substância funde ou entra em ebulição, forçasintermoleculares são quebradas (não as ligações covalentes).
ForForçças intermolecularesas intermoleculares
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Forças íon-dipolo
• A interação entre um íon e um dipolo (por exemplo, água).
• A mais forte de todas as forças intermoleculares.
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Forças dipolo-dipolo
• As forças dipolo-dipolo existem entre moléculas polares neutras.
• As moléculas polares necessitam ficar muito unidas.
• Mais fracas do que as forças íon-dipolo.
• Há uma mistura de forças dipolo-dipolo atrativas e repulsivasquando as moléculas se viram.
• Se duas moléculas têm aproximadamente a mesma massa e o mesmo tamanho, as forças dipolo-dipolo aumentam com o aumento da polaridade.
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Forças dipolo-dipolo
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Forças dipolo-dipolo
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Forças de dispersão de London
• A mais fraça de todas as forças intermoleculares.
• É possível que duas moléculas adjacentes neutras se afetem.
• O núcleo de uma molécula (ou átomo) atrai os elétrons damolécula adjacente (ou átomo).
• Por um instante, as nuvens eletrônicas ficam distorcidas.
• Nesse instante, forma-se um dipolo (denominado dipoloinstantâneo).
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Forças de dispersão de London
• Um dipolo instantâneo pode induzir outro dipolo instantâneo emuma molécula (ou átomo) adjacente.
• As forças entre dipolos instantâneos são chamadas forças de dispersão de London.
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Forças de dispersão de London• Polarizabilidade é a facilidade com que a distribuição de cargas em
uma molécula pode ser distorcida por um campo elétrico externo.• Quanto maior é a molécula (quanto maior o número de elétrons)
mais polarizável ela é.• As forças de dispersão de London aumentam à medida que a massa
molecular aumenta.• Existem forças de dispersão de London entre todas as moléculas.• As forças de dispersão de London dependem da forma da
molécula.
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Forças de dispersão de London
• Quanto maior for a área de superfície disponível para contato, maiores são as forças de dispersão.
• As forças de dispersão de London entre moléculas esféricas sãomenores do que entre as moléculas com formato de lingüiça.
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Forças de dispersão de London
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Forças de dispersão de London
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Ligação de hidrogênio
• Caso especial de forças dipolo-dipolo.
• A partir de experimentos: os pontos de ebulição de compostos com ligações H-F, H-O e H-N são anomalamente altos.
• Forças intermoleculares são anomalamente fortes.
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Ligação de hidrogênio
• A ligação de H necessita do H ligado a um elemento eletronegativo(mais importante para compostos de F, O e N).
– Os elétrons na H-X (X = elemento eletronegativo) encontram-se muito mais próximos do X do que do H.
– O H tem apenas um elétron, dessa forma, na ligação H-X, o H δ+ apresenta um próton quase descoberto.
– Conseqüentemente, as ligações de H são fortes.
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