QUÍMICA PRODUÇÕES
APRESENTA:
Prof.PytersonKazaer
INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES
Prof.PytersonKazaer
A FORÇA ESTÁ
COM VOCÊ!!!
INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES
Prof.PytersonKazaer
•A matéria apresenta três estados físicos fundamentais. Os
estados gasoso, líquido e sólido.
•Os dois últimos são considerados fases condensadas da matéria
e suas propriedades estão relacionadas com as forças de atração
entre as moléculas.
• Essas forças que definem estes estados são chamadas de forças
ou ligações ou interações intermoleculares.
INTRODUÇÂO
INTERAÇÕES
INTERMOLECULARES
Prof.PytersonKazaer
TIPOS DE INTERAÇÔES INTERMOLECULARES
Interações
intermole
culares
Ìon-dipolo
dipolo-
dipolo
Ligações
de
hidrogênio
Dipolo
instantâ
neo –
dipolo
induzido
INTERAÇÕES ÍON-DIPOLO
Prof.PytersonKazaer
• A Ligação de moléculas de água a
partículas solúveis, especialmente
íons, é chamada de hidratação.
• A hidratação é devida ao caráter
polar da molécula de água.
• Como a hidratação é o resultado
da interação entre o íon e as
cargas parciais da molécula polar
de água, este é um exemplo de
uma interação íon-dipolo.
INTERAÇÕES ÍON-DIPOLO
Prof.PytersonKazaer
•A carga parcial negativa do átomo
O é atraída pelo cátion e as cargas
parciais positivas dos átomos H
são repelidas.
• Já a carga parcial positiva do
átomo de H é atraída pelo ânion e
as cargas parciais negativas dos
átomos de O são repelidas.
INTERAÇÕES DIPOLO-
DIPOLO
• As moléculas polares atraem
umas às outras por interação
entre as cargas parciais de
seus dipolos elétricos. Esse
tipo de interação é
denominada dipolo-dipolo.
• As interações do tipo dipolo-
dipolo são mais fracas que as
interações íon-dipolo.
• Uma razão para a fraqueza
dessas interações é que as
cargas dos dipolos são
parciais e não completas.
Prof.PytersonKazaer
LIGAÇÕES DE
HIDROGÊNIO
Prof.PytersonKazaer
Um tipo especial de interação dipolo-dipolo
H FON
LIGAÇÕES DE
HIDROGÊNIO
Prof.PytersonKazaer
•Quando, em uma molécula, tivermos o
hidrogênio ligado a um átomo pequeno e
muito eletronegativo (F,O,N), haverá uma
grande polarização dessa ligação o que
produzirá no hidrogênio um intenso pólo
positivo.
•Essa polarização leva o hidrogênio a interagir
com o par de elétrons de outra molécula
vizinha, resultando numa interação
extraordinariamente forte entre as moléculas,
chamada ligação de hidrogênio.
LIGAÇÕES DE
HIDROGÊNIO
Prof.PytersonKazaer
A temperatura de ebulição do
hidreto de oxigênio é muito
diferente de todos os outros
hidretos dos elementos da família
do oxigênio. Exceto a água, todos
parecem seguir uma regra de que
quanto menor a massa molecular,
menor é a temperatura de ebulição.
Por esta regra (que parece ser
obedecida na família do carbono), a
água deveria ser, à temperatura
ambiente, um gás, com uma
temperatura de ebulição bem
abaixo de 0 oC. Todos sabemos que,
na verdade, a água é um líquido
com ponto de ebulição de +100 oC!
LIGAÇÕES DE
HIDROGÊNIO
Prof.PytersonKazaer
A água apresenta tensão superficial: um propriedade que
faz com que o líquido se comporte como se tivesse uma
membrana elástica na sua superfície. Este fenômeno
pode ser observado em quase todos os líquidos, e é o
responsável pela forma esférica de gotas ou bolhas do
líquido. A razão é que as moléculas de água interagem
muito mais fortemente com suas vizinhas do que com as
moléculas do ar, na interface. As moléculas que estão no
interior da gota, por exemplo, interagem com outras
moléculas em todas as direções; as moléculas da
superfície, por outro lado, interagem somente com
moléculas que estão nas suas laterais ou logo abaixo. Este
desbalanço de forças intermoleculares faz com que estas
moléculas, da superfície, sejam atraídas para o interior do
líquido.
FORÇAS DE VAN DER
WAALS
Prof.PytersonKazaer
Ou forças de London ou Força de dispersão
•Uma explicação mais precisa da natureza das forças de
Van Der Waals requer o uso da mecânica quântica.
Entretanto, podemos visualizar a origem dessas forças
da seguinte maneira.
•A distribuição média de carga em uma molécula apolar
( como o metano) em um determinado espaço de
tempo é uniforme.
•Entretanto, a qualquer dado instante, uma vez que os
elétrons se movem, os elétrons e conseqüentemente
podem não estar uniformemente distribuídos.
•Os elétrons podem, em um instante, estar ligeiramente
acumulados em uma parte da molécula, e como
conseqüência, o correrá um pequeno dipolo
temporário.
FORÇAS DE VAN DER
WAALS
Prof.PytersonKazaer
Uma dúvida cruel tem atormentado muitos cientistas:
como, de fato, a lagartixa consegue caminhar pelas
paredes, mesmo no teto?
Alguns sugeriram que suas patas possuissem
microventosas. Entretanto, todas as tentativas de se
provar a existência de tais ventosas falharam: as
lagartixas possuem tal comportamento mesmo sob
vácuo ou sobre uma superfície muito lisa e molhada.
Em 1960, o alemão Uwe Hiller sugeriu que um tipo de
força atrativa, entre as moléculas da parede e as
moléculas da pata da lagartixa, fosse a responsável.
Hiller sugeriu que estas forças fossem as forças
intermoleculares de van der Waals. Tudo bem que
elas mantenham moléculas unidas, mas... uma
lagartixa? Poucos deram crédito à sugestão de Hiller.
Até que, em um exemplar recente da revista Nature,
Autumn escreveu o artigo "Full, Adhesive force of a
single gecko foot-hair" (Autumn, K. et al., Nature
405, 681-685 (2000)), trazendo evidências de que, de
fato, são forças intermoleculares as responsáveis pela
adesão da pata da lagartixa à parede. Mais
precisamente entre a superfície e as moléculas dos
"setae", pelos microscópicos que cobrem as patas das
lagartixas.
QUÍMICA
PRODUÇÕES
Prof.PytersonKazaer
Fim

Forças intermoleculares

  • 1.
  • 2.
  • 3.
    INTERAÇÕES INTERMOLECULARES Prof.PytersonKazaer •A matéria apresentatrês estados físicos fundamentais. Os estados gasoso, líquido e sólido. •Os dois últimos são considerados fases condensadas da matéria e suas propriedades estão relacionadas com as forças de atração entre as moléculas. • Essas forças que definem estes estados são chamadas de forças ou ligações ou interações intermoleculares. INTRODUÇÂO
  • 4.
    INTERAÇÕES INTERMOLECULARES Prof.PytersonKazaer TIPOS DE INTERAÇÔESINTERMOLECULARES Interações intermole culares Ìon-dipolo dipolo- dipolo Ligações de hidrogênio Dipolo instantâ neo – dipolo induzido
  • 5.
    INTERAÇÕES ÍON-DIPOLO Prof.PytersonKazaer • ALigação de moléculas de água a partículas solúveis, especialmente íons, é chamada de hidratação. • A hidratação é devida ao caráter polar da molécula de água. • Como a hidratação é o resultado da interação entre o íon e as cargas parciais da molécula polar de água, este é um exemplo de uma interação íon-dipolo.
  • 6.
    INTERAÇÕES ÍON-DIPOLO Prof.PytersonKazaer •A cargaparcial negativa do átomo O é atraída pelo cátion e as cargas parciais positivas dos átomos H são repelidas. • Já a carga parcial positiva do átomo de H é atraída pelo ânion e as cargas parciais negativas dos átomos de O são repelidas.
  • 7.
    INTERAÇÕES DIPOLO- DIPOLO • Asmoléculas polares atraem umas às outras por interação entre as cargas parciais de seus dipolos elétricos. Esse tipo de interação é denominada dipolo-dipolo. • As interações do tipo dipolo- dipolo são mais fracas que as interações íon-dipolo. • Uma razão para a fraqueza dessas interações é que as cargas dos dipolos são parciais e não completas. Prof.PytersonKazaer
  • 8.
    LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO Prof.PytersonKazaer Um tipoespecial de interação dipolo-dipolo H FON
  • 9.
    LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO Prof.PytersonKazaer •Quando, emuma molécula, tivermos o hidrogênio ligado a um átomo pequeno e muito eletronegativo (F,O,N), haverá uma grande polarização dessa ligação o que produzirá no hidrogênio um intenso pólo positivo. •Essa polarização leva o hidrogênio a interagir com o par de elétrons de outra molécula vizinha, resultando numa interação extraordinariamente forte entre as moléculas, chamada ligação de hidrogênio.
  • 10.
    LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO Prof.PytersonKazaer A temperaturade ebulição do hidreto de oxigênio é muito diferente de todos os outros hidretos dos elementos da família do oxigênio. Exceto a água, todos parecem seguir uma regra de que quanto menor a massa molecular, menor é a temperatura de ebulição. Por esta regra (que parece ser obedecida na família do carbono), a água deveria ser, à temperatura ambiente, um gás, com uma temperatura de ebulição bem abaixo de 0 oC. Todos sabemos que, na verdade, a água é um líquido com ponto de ebulição de +100 oC!
  • 11.
    LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO Prof.PytersonKazaer A águaapresenta tensão superficial: um propriedade que faz com que o líquido se comporte como se tivesse uma membrana elástica na sua superfície. Este fenômeno pode ser observado em quase todos os líquidos, e é o responsável pela forma esférica de gotas ou bolhas do líquido. A razão é que as moléculas de água interagem muito mais fortemente com suas vizinhas do que com as moléculas do ar, na interface. As moléculas que estão no interior da gota, por exemplo, interagem com outras moléculas em todas as direções; as moléculas da superfície, por outro lado, interagem somente com moléculas que estão nas suas laterais ou logo abaixo. Este desbalanço de forças intermoleculares faz com que estas moléculas, da superfície, sejam atraídas para o interior do líquido.
  • 12.
    FORÇAS DE VANDER WAALS Prof.PytersonKazaer Ou forças de London ou Força de dispersão •Uma explicação mais precisa da natureza das forças de Van Der Waals requer o uso da mecânica quântica. Entretanto, podemos visualizar a origem dessas forças da seguinte maneira. •A distribuição média de carga em uma molécula apolar ( como o metano) em um determinado espaço de tempo é uniforme. •Entretanto, a qualquer dado instante, uma vez que os elétrons se movem, os elétrons e conseqüentemente podem não estar uniformemente distribuídos. •Os elétrons podem, em um instante, estar ligeiramente acumulados em uma parte da molécula, e como conseqüência, o correrá um pequeno dipolo temporário.
  • 13.
    FORÇAS DE VANDER WAALS Prof.PytersonKazaer Uma dúvida cruel tem atormentado muitos cientistas: como, de fato, a lagartixa consegue caminhar pelas paredes, mesmo no teto? Alguns sugeriram que suas patas possuissem microventosas. Entretanto, todas as tentativas de se provar a existência de tais ventosas falharam: as lagartixas possuem tal comportamento mesmo sob vácuo ou sobre uma superfície muito lisa e molhada. Em 1960, o alemão Uwe Hiller sugeriu que um tipo de força atrativa, entre as moléculas da parede e as moléculas da pata da lagartixa, fosse a responsável. Hiller sugeriu que estas forças fossem as forças intermoleculares de van der Waals. Tudo bem que elas mantenham moléculas unidas, mas... uma lagartixa? Poucos deram crédito à sugestão de Hiller. Até que, em um exemplar recente da revista Nature, Autumn escreveu o artigo "Full, Adhesive force of a single gecko foot-hair" (Autumn, K. et al., Nature 405, 681-685 (2000)), trazendo evidências de que, de fato, são forças intermoleculares as responsáveis pela adesão da pata da lagartixa à parede. Mais precisamente entre a superfície e as moléculas dos "setae", pelos microscópicos que cobrem as patas das lagartixas.
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