O documento discute os tipos de interações intermoleculares e seu impacto nas propriedades físicas. As principais interações são dispersão de London, dipolo-dipolo, e ligação de hidrogênio. A força destas interações afeta propriedades como pontos de fusão e ebulição, solubilidade, viscosidade e tensão superficial. A solubilidade depende da igualdade entre as forças de interação soluto-solvente e solvente-solvente.

1. INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES
TIPOS DE INTERAÇÕES
IMPACTO NAS PROPRIEDADES FÍSICAS
CONTEXTO NA QUÍMICA ORGÂNICA
Prof. Dr. Geovany
Albino de Souza

2. FORÇAS INTERMOLECULARES E SOLUBILIDADE
• RELEVÂNCIA DO CONCEITO NA QUÍMICA ORGÂNICA:
Entender
solubilidade
Processos de
separação de
misturas
Extração
líquido-líquido,
sólido-líquido...
Como separar
(extrair) etanol
da gasolina?

3. INTERAÇÕES INTERMOLECULARES
• A VAPORIZAÇÃO DO HCl REQUER APENAS 16 KJ MOL-1. PARA QUEBRAR A LIGAÇÃO H – Cl,
É NECESSÁRIO UM GASTO DE 431 KJ MOL-1.
• MAGNITUDE DAS FORÇAS DE UMA LIGAÇÃO QUÍMICA E DE INTERAÇÃO INTERMOLECULAR
SÃO MUITO DIFERENTES.
 Ligação química e interação intermolecular são coisas diferentes!!

4. DISPERSÃO DE LONDON
• EM MOLÉCULAS APOLARES E COMPOSTOS IÔNICOS NEUTROS, A DISTRIBUIÇÃO MÉDIA
DA DENSIDADE ELETRÔNICA É UNIFORME, MAS A DISTRIBUIÇÃO INSTANTÂNEA (EM UM
DADO INSTANTE), NÃO.
 Momento de dipolo é induzido quando um átomo se aproxima muito, ou
colide, com outro.
 Essas interações são fracas.

5. DISPERSÃO DE LONDON
• EM MOLÉCULAS APOLARES E COMPOSTOS IÔNICOS NEUTROS, A DISTRIBUIÇÃO MÉDIA
DA DENSIDADE ELETRÔNICA É UNIFORME, MAS A DISTRIBUIÇÃO INSTANTÂNEA (EM UM
DADO INSTANTE), NÃO.
 Momento de dipolo é induzido quando um átomo se aproxima muito, ou
colide, com outro.
 Essas interações são fracas.

6. DIPOLO-DIPOLO OU DIPOLO PERMANENTE
• OCORRE ENTRE MOLÉCULAS POLARES (QUE POSSUEM MOMENTO DE DIPOLO
ELÉTRICO)
• FORÇA DESTA INTERAÇÃO É MAIS FORTE QUE LONDON (DIPOLO INDUZIDO).
δ—
δ—

7. INTERAÇÕES INTERMOLECULARES: DIPOLO-
DIPOLO
• MOLÉCULAS DE
TAMANHO E PESO
MOLECULAR (MW)
SEMELHANTES, AS
FORÇAS DE DISPERSÃO
DE LONDON SÃO
SEMELHANTES.
• AS FORÇAS DIPOLO-
DIPOLO AUMENTAM
COM A POLARIDADE DA
MOLÉCULA.
δ— δ—
δ—

8. MOMENTO DE DIPOLO E GEOMETRIA
MOLECULAR
• MOMENTO DE DIPOLO É UMA PROPRIEDADE VETORIAL (RESULTANTE DE UMA SOMA
DE VETORES):
ÁGUA (GEOMETRIA ANGULAR)
 VETOR RESULTANTE POSITIVO:
 MOLÉCULA POLAR!
DIÓXIDO DE CARBONO (GEOMETRIA LINEAR)
 VETOR RESULTANTE NULO:
 MOLÉCULA APOLAR!

9. LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO

10. LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
• OCORRE ENTRE O ÁTOMO DE HIDROGÊNIO E UM
ÁTOMO DE FLÚOR, OXIGÊNIO OU NITROGÊNIO.
• ESTA INTERAÇÃO É FORTE, DEVIDO À ALTA
CONCENTRAÇÃO DE CARGA POSITIVA NO NÚCLEO
EXPOSTO DE HIDROGÊNIO, QUE É ATRAÍDO PELO POLO
NEGATIVO DA MOLÉCULA VIZINHA.

11. LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
• EM QUAL DESTAS SUBSTÂNCIAS A LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
DESEMPENHA UM PAPAL IMPORTANTE NAS PROPRIEDADES FÍSICAS DA
SUBSTÂNCIA:
AS LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO SÃO IMPORTANTES PARA A ESTABILIDADE
CONFORMACIONAL DE PROTEÍNAS, INCLUINDO O DNA, E PARA A VIDA
METANO HIDRAZINA METILFLUORE
TO
SULFETO DE
HIDROGÊNI
O

12. LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO NO GELO

13. FORÇAS INTERMOLECULARES E OUTRAS
PROPRIEDADES FÍSICAS
• PROPRIEDADES FÍSICAS DEVIDAS ÀS
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES:
 VISCOSIDADE: A RESISTÊNCIA DE UM
LÍQUIDO AO FLUXO, QUE AUMENTA
COM AS FORÇAS INTERMOLECULARES.
A VISCOSIDADE TAMBÉM DEPENDE DO
FORMATO DA MOLÉCULA.

14. FORÇAS INTERMOLECULARES E OUTRAS
PROPRIEDADES FÍSICAS
 TENSÃO SUPERFICIAL: AS FORÇAS DE ATRAÇÃO
RESULTANTES SOBRE AS MOLÉCULAS DA SUPERFÍCIE DE UM
LÍQUIDO COMPRIME-AS. A ÁREA SUPERFICIAL TENDE,
ENTÃO, A DIMINUIR. PARA ISSO, O LÍQUIDO FORMA GOTAS
ESFÉRICAS.

15. FORÇAS INTERMOLECULARES E OUTRAS
PROPRIEDADES FÍSICAS
 CAPILARIDADE: UM LÍQUIDO
TENDE A SE ESPALHAR, OU
MOLHAR, UMA SUPERFÍCIE
SÓLIDA QUANDO AS FORÇAS
ADESIVAS (ATRAÇÃO LÍQUIDO-
SUPERFÍCIE) SÃO MAIORES QUE
AS FORÇAS COESIVAS (ATRAÇÃO
LÍQUIDO-LÍQUIDO).

16. RESUMO DAS INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES
• Liste as seguintes
substâncias em
ordem crescente
de ponto de
ebulição: BaCl2,
H2, CO, HF e Ne.
 Lembre-se: qual
o efeito das
forças
intermoleculares
nos pontos de
fusão e ebulição?
Há íons
presentes
?
Há
moléculas
polares?
Há
moléculas
polares?
Há átomos H
ligados a
átomos de N, O
e F?
Ligação
hidrogênio
Ligação
iônica

17. FORÇAS INTERMOLECULARES E SOLUBILIDADE
• FORÇA DAS INTERAÇÕES:
• APOLAR – APOLAR (DISPERSÃO) < POLAR – APOLAR < POLAR – POLAR <
LIGAÇÃO HIDROGÊNIO.
• O QUE ACONTECE QUANDO UMA MISTURA HOMOGÊNEA É FORMADA?
Obs.: nem toda
mistura é uma
solução!

18. FORÇAS INTERMOLECULARES E SOLUBILIDADE
• FORÇA DAS INTERAÇÕES:
• APOLAR – APOLAR (DISPERSÃO) < POLAR – APOLAR < POLAR – POLAR < LIGAÇÃO
HIDROGÊNIO.
• SITUAÇÃO 1:
• FORMAM MISTURA HOMOGÊNEA?
 ELE É MUITO POUCO SOLÚVEL EM ÁGUA, MAS É SOLÚVEL EM SOLVENTES ORGÂNICOS POUCO
POLARES, COMO ÁLCOOIS, E ÉTERES.
 ÁCIDO BENZOICO É POUCO POLAR (GRUPO APOLAR MUITO GRANDE, COM DESLOCALIZAÇÃO
ELETRÔNICA DEVIDO A CONJUGAÇÃO COM A LIGAÇÃO C=O) – INTERAÇÃO SOLUTO-SOLVENTE É
FRACA (APOLAR-POLAR).
ÓXIDO DE HIDROGÊNIO
ÁCIDO BENZÓICO

19. FORÇAS INTERMOLECULARES E SOLUBILIDADE
• FORÇA DAS INTERAÇÕES:
• APOLAR – APOLAR (DISPERSÃO) < POLAR – APOLAR < POLAR – POLAR <
LIGAÇÃO HIDROGÊNIO.
• SITUAÇÃO 2:
FORMAM MISTURA HOMOGÊNEA?
 SOLÚVEL: ACETONA É POLAR, E ÁGUA É POLAR.
 INTERAÇÕES SOLUTO-SOLVENTE E SOLVENTE-SOLVENTE SÃO DA MESMA ORDEM DE
MAGNITUDE (POLAR – POLAR)
ACETONA ÓXIDO DE HIDROGÊNIO

20. FORÇAS INTERMOLECULARES E SOLUBILIDADE
• FORÇA DAS INTERAÇÕES:
• APOLAR – APOLAR (DISPERSÃO) < POLAR – APOLAR < POLAR – POLAR <
LIGAÇÃO HIDROGÊNIO.
• SITUAÇÃO 3:
• FORMAM MISTURA HOMOGÊNEA?
 NAFTALINA É SOLÚVEL EM HEXANO, AMBAS SÃO APOLARES – INTERAÇÕES SOLUTO-
SOLVENTE E SOLVENTE-SOLVENTE SÃO DA MESMA ORDEM DE MAGNITUDE (APOLAR
– APOLAR)
HEXANO NAFTALINA

21. FORÇAS INTERMOLECULARES E SOLUBILIDADE
• SITUAÇÃO 4:
• QUAL DELES É MAIS SOLÚVEL EM ÓXIDO DE HIDROGÊNIO?
Podemos
generalizar essas
explicações no
seguinte
postulado:
Semelhante
dissolve
semelhante
Forças das
interações
intermoleculares
devem ser da
mesma ordem de
magnitude
Polar dissolve
polar; apolar
dissolve apolar;
polar e apolar são
imiscíveis
PROPANOL ETANOL
OU