As Forças Intermoleculares com experiência em ligação de hidrogênio

FORÇAS

 INTERMOLECULARES

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2017

INTRODUÇÃO:

As forças intermoleculares tratam-se sobre formas de interação entre as moléculas. São ligações químicas cuja suas funções, são exatamente juntar, unir as moléculas ou não deixar que se aproximem as moléculas de um composto. Estas propostas foram geradas pelo holandês Diderik Van der Waals.

     Dentro das forças intermoleculares existe três classificações importantíssimas, que são as ligações de hidrogênio que é a mais forte dentre as outras duas. Temos as forças dipolo-dipolo ou dipolo permanente, que se encontram nos compostos polares. E por fim, temos a ligação dipolo-induzido ou forças de London, ou até mesmo de forças fracas de Van der Waals, que está ligada a força induzida à um pólo (S-  e S+).

OBJETIVO:

Explicar sobre as forças intermoleculares, utilizando um experimento para provar uma das ligações.

Explicar as três classificações das forças intermoleculares, tendo como base, a ligação de hidrogênio.

DIPOLO-DIPOLO

Também chamada de dipolo permanente ou dipolar, é ocasionada entre interações polares, quando um dos pólos é positivo (S+) e o outro pólo é negativo (S-), pois ali existe uma atração (+ com - = atração). Isso ocorre entre diversas outras moléculas, por isso o nome, forças intermoleculares, entre moléculas. Esta ligação se dá a quando uma das extremidades de uma molécula é negativa (S-) e a outra extremidade é positiva (S+). Isso sucessivamente com outras diversas moléculas. Um exemplo é o HCl, o ácido clorídrico, que estabelecem uma ligação covalente simples e passando um eixo de simetria, pode-se perceber que na extremidade do Cl (cloro), há uma carga negativa e na extremidade do hidrogênio (H), consegue-se ver pólos positivos, pois os elétrons estão mais próximas do cloro (Cl).

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Os elétrons desta ligação estão distribuídos de modo com que uma parte dela seja mais densa do que a outra, tendo assim uma forma irregular de certa forma, com isso, quando uma molécula se juntar com a outra, elas irão se atrair pelos lados opostos, o lado positivo de uma molécula se juntará com o lado negativo de outra. Quanto maior for a polaridade de uma molécula, maior será a interação dipolo-dipolo.

Essa ligação é mais forte que a de dipolo induzido, porém é mais fraca que a de hidrogênio. Por isso esta ligação tem os pontos de fusão e ebulição maiores que as de dipolo induzido.

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HIDROGÊNIO

É a ligação mais forte entre as três, com isso, ela acaba tendo que ter uma energia muito grande para ser rompida. A ligação de hidrogênio ocorre quando temos um pólo positivo que é o hidrogênio e um pólo negativo que é o flúor, nitrogênio ou oxigênio, pois eles são intensamente eletronegativos.[pic 3]

O exemplo mais conhecido que temos, é a molécula da água (H2O). Quando a água está em estado líquido, as ligações de hidrogênio estão toda hora sendo refeitas. Na molécula de água, a ligação de hidrogênio é responsável pela tensão superficial, que as moléculas ao lado ou a baixo da água fazem ligação com as moléculas de hidrogênio, assim contraindo o líquido que cria uma força, fazendo com que o líquido seja envolvido com uma fina película, com isso explicamos o porquê os insetos conseguem andar sobre a água.

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Muitas vezes conhecida como “pontes de hidrogênio”, porém são diferentes, pois são constituídas por dois elétrons divididos em dois átomos.

Como exemplo, quando fazemos a fórmula estrutural do B2H6, os átomos de Boro se ligam pelas pontes de hidrogênio que se formam.

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Por que o Gelo flutua na água?

Esse fenômeno ocorre porque quando a água está no estado líquido, as ligações de hidrogênio ficam todas espalhadas, já quando a água está solida, as ligações estão todas juntas, fazendo com que o gelo se torne menos denso e ocupe menos espaço.

Quando o gelo está por cima de lagos, rios, mares, oceanos, ele atua como isolante térmico, pois abaixo dele a água fica em estado líquido para conservar os animais que estão lá.

Ionização:

As ligações covalentes são mais fortes que as de hidrogênio, porém as vezes as de hidrogênio conseguem quebrar as covalentes.

Um exemplo é no ácido clorídrico, pois o oxigênio atrai mais o hidrogênio que está ligado ao cloro do que o próprio hidrogênio.[pic 6]

O álcool: Quando misturamos álcool em água, podemos perceber que o volume é menor do que a soma dos dois líquidos, isso porque o álcool é um etanol com extremidade polar por causa da hidroxila. O hidrogênio da água é atraído pelo oxigênio do etanol, fazendo uma ligação de hidrogênio, assim o volume contrai e o álcool é solúvel em água.

DIPOLO – INDUZIDO

Estudada pelo alemão Fritz Wolfgang London (1900-1954), também denominada de forças de London, forças de dispersão de London ou dipolo instantâneo- dipolo induzido.

As substâncias apolares são aquelas que não têm diferença de eletronegatividade, não possuem dipolos, elas e os gases nobres contêm átomos isolados

Ocorre em substâncias apolares e às vezes ocorre em átomos de gases nobres, que quando se aproximam causam repulsão na eletrosfera. Assim, os elétrons se acumulam em apenas um lado, fazendo com que este fique negativo e o outro fique positivo pela falta de elétrons.

Quando as moléculas estão próximas, elas têm uma nuvem de elétrons em sua volta e essa aproximação faz ocorrer atrações ou repulsões dos elétrons e núcleos, isso faz com que ajam deformações nas nuvens eletrônicas, dando origem a pólos negativos e positivos temporários.

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Os dipolos induzem a polarização das outras moléculas, fazendo com que aja forças de atração. Pode ocorrer em moléculas diferentes e são de forças mais fracas. Por isso que existem sólidos que passam para o estado gasoso, pois a como a ligação é fraca, não se exige muita energia para quebrá-la.