30/03/2012
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INTERAES INTERMOLECULARESINTERAES INTERMOLECULARES
Prof. Andr Martins
Universidade Federal da BahiaInstituto de Qumica
Qumica Geral e InorgnicaLigaes inicas
Substncias inicas - retculo cristalinoNaCl, CaO, AlF3
Slidos a temperatura ambienteTemperatura de fuso e ebulio elevadas
Ligaes covalente(carter direcional)
Substncias molecularesC12H22O11, C2H6O
Conduo trmica e eltrica baixasPropriedades fsicas variadas em relao a temperatura
Slidos covalentes
Ligaes metlicasSubstncias metlicas
Hg(l)Alta condutividade
Foras de natureza eltrica;
Responsveis pelo desvio de comportamento ideal dos gases;
Uma molcula influencia o comportamento de outra molcula em sua proximidades;
Contato no reativo entre molculas...Influenciam:
Viscosidade
Solubilidade
Ponto de ebulio
Ponto de fuso
Fases condensadas
Soluto-solutoSolvente-solventeSoluto-solvente
Carga do on + Carga Parcial da Molcula
Ex: soluo aquosa de NaCl
||
Na2CO3.10H2O CuSO4.5H2O
As interaes on-dipolo so fortes para ons pequenos com carga elevada. Em
consequncia, os ctions pequenos com carga elevada formam, fequentemente,
compostos hidratadas
Foras dipolo-dipolo
Foras dipolo-dipolo induzido
Foras de London
Disperso
Massa molecular
Polarizabilidade
Eletronegatividade
Eletronegatividade
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Molculas constitudas por tomos diferentes;Eletronegatividade;
Polarizao da ligao;
Momento de dipolo eltrico;
Compostos polares
So mais fracas do que as foras entre ons e caem rapidamente com a distncia,especialmente nas fases lquidas e gs, em que as molculas esto em rotao.
Ex: H2O, NH3
Uma molcula com dipolo permanente...
Depende:
Momento de dipolo da primeira molcula;
Polarizabilidade da segunda molcula;
Ex: Soluo de O2 em H2O
Polarizabilidade de duas molculas;(alta superfcie de contato, distoro da nuvem eletrnica)
Uma molcula perturba a densidade eletrnica da outra, fazendo aparecer dipolosmomentneos que se orientam e originam uma fraca interao.
As flutuaes variam, mas cada novo arranjo de uma molcula induz um arranjo naoutra que mantm a atrao mtua.
Importantes em molculas apolaresAgem em todas as molculas
Significativas apenas quando as molculas esto prximas
Ex: I2, CH4, N2
Interaes de KeesonDipolo permanente
Interao de DebyeDipolo permanente-dipolo induzido
=
=
Interaes de LondonDipolo instntaneo-dipolo induzido (foras de disperso)
=
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"Desvio do comportamento"
Ligao de hidrognio 1919 M. L. Huggins1920 G. L. Lewis
Um tomo aceptor (A), que possua um par de eltrons noligado, pode interagir favoravelmente com um tomo
doador (D) que carrega um hidrognio cido.
Ligao de hidrognio:
A e D so eletronegativos;
O tomo de hidrognio fica com uma carga parcial bastante positiva (oucido), enquanto o outro tomo ficar com uma carga parcial negativa;
Alta polaridade da ligao H-D;
Baixo raio de H; proximidade das molculas;
A geometria de uma ligao de hidrognio pode ser descrita:
Distncia D-H;
Distncia A-H;
ngulo f entre D-H-A
Como determinar a ligao de hidrognio?!
Difrao de raios X no consegue determinar a posio dos tomos de hidrognio...
Determinada a partir da ligao D-A;
H ligao de hidrognio se a distncia entre os tomos D e A for menor que a soma dos raios de van der Waals;
Distncia de ligao D-H, 1,8 a 2,0 AD-A, 3,0 a 3,5 A
Fora de ligao Fortes 20 a 40 kcal/mol - ligao de hidrognioModeradas 5 a 15 kcal/molFracas 1 a 5 kcal/mol
Exemplos, propriedades determinadas...
gua
lcool
cido orgnico
Aminas
Protenas
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Tipo de fora Energia tpica (kJ/mol) Espcie
on-on 250 Somente ons
on-dipolo 15 ons e molculas polares
Dipolo-dipolo2
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Molculas polares estacionrias
Molculas polares em rotao
Dipolo-diplo induzido 2 Pelo menos uma molcula
London (disperso) 2 Todos os tipos de molculas
Ligao de hidrognio 20 Molculas com C, N, O e F
=
Quanto mais intensas as foras intermoleculares, mais alta a temperatura deebulio de uma substncia molecular
Quanto maior a rea da molcula, maior sua nuvem eletrnica, maior apossibilidade de polarizao
Te m p e r a t u r a d e e b u l i o
C H 4 H C l H 2 O- 1 6 2 C - 8 5 C 1 0 0 C
TE:
Slidos InicosNaCl, CaCl2
Energia reticularSubstncias MolecularesH2O, NH3, O2
Foras de Val de WaalsLigao de Hidrognio
MetaisFe, Co, Zn
Preenchimento da banda d
Slidos Covalentesdiamante, grafite, SiO2, Ge
Ligaes covalentes direcionais
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SUBSTNCIA INTERMOLECULARESSUBSTNCIA INTERMOLECULARES
se ligam por meio de
Interao de Vander Waals determinam Propriedades fsicas
tais como
TF e TE Solubilidade
Classificadas como
Interaes dipolo-dipolo
ocorre entre ocorre entre
Molculas polares
Ligaes de hidrognio
Molculas polares contendo H ligado a F, O ou N
Foras de disperso de London
classificadas como
Interaesdipoloinduzido-dipolo induzido
Interaesdipolo-dipoloinduzido
Exerccio
1) Defina polarizabilidade.
2) Relacione polarizabilidade com fora de ligao.
3) Relacione polarizabilidade com o tamanho da molcula.
4) Relacione as foras de Van der Waals com o estado fsico das substncias.
5) Como determinada a ligao de hidrognio?
6) Apresente os principais tipos de interaes qumicas envolvendo tomo, molculas e on e os relacione, qualitativamente, em termos de energia de ligao.
7) Atente para as frmulas moleculares das substncias: propano, etanol e buta-1-ol.
a) Indique o principal tipo de interao intermolecular presente em cada substncia
b) possvel prev a ordem crescente de suas TE? Justifique.
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