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Forรงas Intermoleculares

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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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Forças de van der Waals 1.1 - DISPERSÃO 1.2 - DIPOLO-DIPOLO 1.3 - DIPOLO-DIPOLO INDUZIDO 1.4 – LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO 8


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

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Covalente

I么nica

Na Cl +

-

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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 20


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 21


•dipolo-dipolo induzido.

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1.4 - Ligação de hidrogênio

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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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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. 47


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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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Forcas interação