Forças Interpartículas
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Forças Interpartículas
H C
H H
CH4 H 2
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Forรงas Intermoleculares ou Forรงas de van der Waals Johannes Diederik van der Waals
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Estado Físico das Substâncias
sólido
>
líquido
>
gasoso
Aumento do volume
O estado de agregação da matéria varia com a distância entre as partículas que compõem a substância (molécula, átomos ou íons)
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Unidade 5 – página 142
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Atração Eletrostática:
atração entre cargas definidas (íons)
Forças de van der Waals 1.1 - DISPERSÃO 1.2 - DIPOLO-DIPOLO 1.3 - DIPOLO-DIPOLO INDUZIDO 1.4 – LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO 10
1.1 - Dispers達o
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Possuem raio de ação muito curto
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1.2 - Interação entre Dipolos δ
+
δ
−
H Cl
δ
+
δ
−
H Cl
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1.2 - Interação entre Dipolos
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As moléculas eletricamente neutras podem possuir um dipolo elétrico permanente.
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•Esta interação é chamada de dipolo-dipolo.
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Dipolo Permanente do HCl
20
Covalente
I么nica
Na Cl +
-
21
1.3 - Dipolo Induzido Cl2
δ
0
δ
0
Cl Cl
δ
0
Cl
δ
0
Cl
pressão
δ
+
δ
−
Cl Cl
δ
+
δ
−
Cl Cl 22
1.3 - Dipolo Induzido O dipolo induzido é uma dispersão na nuvem eletrônica das moléculas resultante da ação de forças externas (pressão, presença de outra espécie polar ou de cargas elétricas).
δ
0
δ
0
Cl Cl
δ
0
Cl
δ
0
Cl
pressão
δ
+
δ
−
Cl Cl
δ
+
δ
−
Cl Cl 23
•dipolo-dipolo induzido.
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1.4 - Ligação de hidrogênio
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26
Ligação de hidrogênio
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400 238
350 300
293 206
250
188
PE (K)
200
Massa molar (g/mol)
150
128
100
81
50 0
20 HF
37 HCl
HBr
HI
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Ligações de hidrogênio
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31
Ligações de hidrogênio
Água Líquida
Água Sólida (Gelo)
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•O exemplo do gelo: (d =m / V)
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A tens達o superficial
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Hemoglobina
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DNA [dupla hĂŠlice]
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Ceratina e colĂĄgeno [elasticidade da lĂŁ e do cabelo])
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Forças intermoleculares Ordem crescente : Van der Waals < dipolo perm. < lig. de hidrogênio
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Se ligue: compostos iônicos não são moléculas!!!! Em um sólido iônico atrações fortes entre cargas opostas mantém as partículas (íons) unidos: ATRAÇÃO ELETROSTÁTICA
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ligação
química
Intermolecular
força covalente iônica íon-dipolo dipolo-dipolo Dispersão ligação-H
magnitude (KJ/mol) 100-1000 100-1000 1-70 0.1-10 0.1-2 10-40
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Resumindo
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Ligações e Propriedades dos Sólidos IÔNICO
Cátions e anions Lig. iônicas – atração eletrostáti ca
MOLECULAR COVALENTE
Moléculas
Átomos
Dipolo – dipolo; Forças de London
Covalente
METÁLICO
Íons positivos Atração entre o gás de elétrons e os íons positivos
Ligações e Propriedades dos Sólidos IÔNICO Dureza
Razoalv. Duro, quebradiço P. F. Razoalv. Alto Condut Baixa ividade
MOLECULAR
COVALENTE
METÁLICO
Mole
Muito duro
Mole a duro
Baixo
Muito baixo Baixa
Médio a alto Boa a ótima
Baixa
Ligações e Propriedades dos Sólidos IÔNICO Exemplos Energia Reticular P. F.
COVALENTE Sílica
METÁLICO
Halite (NaCl) 787 kJ mol-1
MOLECULAR Metano 9 kJ mol-1
1865 kJ mol-1
285 kJ mol-1
801 ºC
-182 ºC
1610 ºC
962 ºC
Prata
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E aí? Qual das duas moléculas deve ter maior ponto de ebulição?
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Ponto de Ebulição CH3OH
H2O CH3OCH3
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Ponto de Ebulição • Temperatura na qual a energia térmica das partículas vence a ação das forças de coesão que tendem a mantê-las no líquido. íon ⇒ atração eletrostática forte ⇒ necessário elevadas quantidades de energia ⇒ altos pontos de ebulição Interações dipolo-dipolo e forças de Van der Waals⇒ ligações fracas ⇒ baixos pontos de ebulição; Ligações de hidrogênio ⇒ líquidos associados.
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Ponto de Ebulição
•Quanto maiores forem as moléculas, mais fortes são as forças de Van Der Waals ⇒ ponto de ebulição cresce com o tamanho das moléculas. •O ponto de ebulição dos compostos orgânicos são menores que 350º, pois, a temperaturas mais altas há o rompimento das ligações covalentes no interior da molécula. 49
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Solubilidade
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Solubilidade Quando se dissolve um sólido num liquido (ou um líquido em outro), as unidades estruturais do primeiro separam-se e o espaço entre elas é ocupado pelas moléculas do solvente.
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Solubilidade A energia necessária para romper as atrações intermoleculares (ou interpartículas) é fornecida pelas interações entre as partículas e o solvente ⇒ substituição de forças atrativas semelhantes. Os compostos apolares não são apreciavelmente solúveis em água, pois, as moléculas de água estão agrupadas por interação do tipo dipolo-dipolo, muito fortes (ligações de hidrogênio) que não poderiam ser substituídas por forças atrativas tão fracas, como as lig. De Van der Waals dos compostos apolares.
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Soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias.
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Água
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Solvatação de HCl
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