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QUÍMICA



Forças intermoleculares,
   líquidos e sólidos


    Prof. Msc. David Maikel
As forças Intermoleculares

Johannes Diederik Van
der Waals (1837-1923),
físico holandês,
recebeu o Prémio
Nobel da Física em
1910 pelas suas
pesquisas sobre os
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líquido.
As forças Intermoleculares
               Forças          Existem
Forças    intermoleculares      entre      Exemplos
de Van      Dipolo-dipolo      Moléculas     HCl ;
 der                            polares    CH3CH2OH
         (Forças de Keesom)
Waals
                               Moléculas
         Dipolo permanente-     polares
           dipolo induzido       com       HCl + N2
         (Forças de Debye)     moléculas
                               apolares
         Forças de dispersão   Todos os
             de London          tipos de
                               moléculas
Momento do dipolo - r
   +Q           -Q

    +            -


           d




      = Q.d
Momento do dipolo - r
    +Q                  -Q

     +                   -
                               = Q.d
               d



 - Momento do dipolo
Q – Carga
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Momento do dipolo - R
         

+              -
                    = Q.d
+Q       d    -Q


    R = 0 (Espécie apolar)
    R  0 (Espécie polar)
Momento do dipolo - r
        1      2


      O=C=O
   R = 1 -  2
 R = 0 (Espécie apolar)
Momento do dipolo - r

O                       O   2-
     1
               C   2


          3


               O
Momento do dipolo - r
          3


                     R = 0 (Espécie apolar)




                     1
 2
          R 1 e 2
As forças Intermoleculares




            Aumento da intensidade das forças intermoleculares



• A coesão da matéria nos estados físicos, sólido, líquido
  e gasoso é consequência da atracção entre moléculas
  através das ligações intermoleculares (ligação entre
  moléculas).
As forças Intermoleculares
                                                H
           H

                                                    O      H
H      O

                     H               H
                             O

• As ligações intermoleculares são mais fracas do que as
  ligações intramoleculares (ligações entre átomos que
  constituem as moléculas).
Uma comparação entre
                       líquidos e sólidos

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
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        As moléculas de líquidos são mantidas mais próximas do
          que as moléculas de gases, mas não de maneira tão rígida
          de tal forma que as moléculas não possam deslizar umas
          sobre as outras.
Uma comparação entre
                   líquidos e sólidos

– Os sólidos são incompressíveis e têm forma e volume
  definidos:
   As moléculas de sólidos estão mais próximas. As moléculas
     estão unidas de forma tão rígida que não conseguem
     deslizar facilmente umas sobre as outras.
Uma comparação entre
  líquidos e sólidos
Uma comparação entre
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Uma comparação entre
                      líquidos e sólidos

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 são denominadas
   forças intermoleculares.
Forças Intermoleculares
   Interação Dipolo-Dipolo        (moléculas polares neutras)

                   (431 kJmol-1)




                                               (16 kJmol-1)




                                          Força = ~1% covalente
                                          Força diminui com 1/d3
                                              As cargas do dipolo são parciais
                                              A energia provoca um desalinhamento das
                                               moléculas

                                                                                17
Forças Intermoleculares
   Interação Íon-Dipolo (íon x molecula polar neutra)




                                                         18
Forças Intermoleculares
   Forças de Dispersão de London   (moléculas apolares)

                                                   Dipolo Induzido




     Dipolo Instantâneo




                 Polarizabilidade                Forma da molécula   19
Forças Intermoleculares
   Ligação de Hidrogênio (moléculas polares com H−F, H−O e H−N)




                                                                   20
Forças Intermoleculares
   Identificando o tipo de ligação




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Forças intermoleculares

  • 1. QUÍMICA Forças intermoleculares, líquidos e sólidos Prof. Msc. David Maikel
  • 2. As forças Intermoleculares Johannes Diederik Van der Waals (1837-1923), físico holandês, recebeu o Prémio Nobel da Física em 1910 pelas suas pesquisas sobre os estados gasoso e líquido.
  • 3. As forças Intermoleculares Forças Existem Forças intermoleculares entre Exemplos de Van Dipolo-dipolo Moléculas HCl ; der polares CH3CH2OH (Forças de Keesom) Waals Moléculas Dipolo permanente- polares dipolo induzido com HCl + N2 (Forças de Debye) moléculas apolares Forças de dispersão Todos os de London tipos de moléculas
  • 4. Momento do dipolo - r +Q -Q + - d  = Q.d
  • 5. Momento do dipolo - r +Q -Q + -  = Q.d d  - Momento do dipolo Q – Carga d – Distância entre os centros das cargas
  • 6. Momento do dipolo - R  + -  = Q.d +Q d -Q R = 0 (Espécie apolar) R  0 (Espécie polar)
  • 7. Momento do dipolo - r 1 2 O=C=O R = 1 -  2 R = 0 (Espécie apolar)
  • 8. Momento do dipolo - r O O 2- 1 C 2 3 O
  • 9. Momento do dipolo - r 3 R = 0 (Espécie apolar) 1 2 R 1 e 2
  • 10. As forças Intermoleculares Aumento da intensidade das forças intermoleculares • A coesão da matéria nos estados físicos, sólido, líquido e gasoso é consequência da atracção entre moléculas através das ligações intermoleculares (ligação entre moléculas).
  • 11. As forças Intermoleculares H H O H H O H H O • As ligações intermoleculares são mais fracas do que as ligações intramoleculares (ligações entre átomos que constituem as moléculas).
  • 12. Uma comparação entre líquidos e sólidos 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 rígida de tal forma que as moléculas não possam deslizar umas sobre as outras.
  • 13. Uma comparação entre líquidos e sólidos – Os sólidos são incompressíveis e têm forma e volume definidos: As moléculas de sólidos estão mais próximas. As moléculas estão unidas de forma tão rígida que não conseguem deslizar facilmente umas sobre as outras.
  • 14. Uma comparação entre líquidos e sólidos
  • 15. Uma comparação entre líquidos e sólidos
  • 16. Uma comparação entre líquidos e sólidos 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 são denominadas forças intermoleculares.
  • 17. Forças Intermoleculares  Interação Dipolo-Dipolo (moléculas polares neutras) (431 kJmol-1) (16 kJmol-1)  Força = ~1% covalente  Força diminui com 1/d3  As cargas do dipolo são parciais  A energia provoca um desalinhamento das moléculas 17
  • 18. Forças Intermoleculares  Interação Íon-Dipolo (íon x molecula polar neutra) 18
  • 19. Forças Intermoleculares  Forças de Dispersão de London (moléculas apolares) Dipolo Induzido Dipolo Instantâneo Polarizabilidade Forma da molécula 19
  • 20. Forças Intermoleculares  Ligação de Hidrogênio (moléculas polares com H−F, H−O e H−N) 20
  • 21. Forças Intermoleculares  Identificando o tipo de ligação 21