LIGAÇÕES INTERMOLECULARES & PROPRIEDADES DA MATÉRIA

GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO

SECRETARIA ESTADUAL DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

CEETPS – CENTRO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA PAULA SOUZA

FATEC - FACULDADE DE TECNOLOGIA “VICTOR CIVITA”

LIGAÇÕES INTERMOLECULARES & PROPRIEDADES DA  MATÉRIA

QUIMICA APLICADA A CONSTRUÇÃO CIVIL

1ºSEMESTRE

O texto a seguir tem por finalidade a descrição das relações das ligações intermoleculares e a descrição das propriedades da matéria, pesquisa integrante a disciplina de química aplicada a construção civil grade curricular do curso de controle de obras da Fatec Victor Civita.

Forças intermoleculares

As forças intermoleculares são as forças que realizam as ligações covalentes, ou seja, o compartilhamento de átomos. São constituídas de três: Forças de London, Dipolo-Dipolo,Ligações de hidrogênio. Abaixo  segue a descrição das mesmas.

Forças de London (Forças Fracas de Van der Waals ou  Dipolo Induzido)

Devido a sua falta de polaridade essa força é caracterizada como apolares, e a fraca ligação existente entre moléculas apolares acontece, porque, as nuvens eletrônicas (carga negativa) das moléculas, que se uniram por meio desse fenômeno químico, quando se tocam as nuvens se repulsam devido a negatividade, com essa repulsão é gerado polos positivos instantâneos, um em cada nuvem, gerando assim um dipolo induzido. O composto formado por esse fenômeno é prioritariamente gasoso. Conforme demonstrado na imagem abaixo:

[pic 1]

Demonstração das Força de London

Apesar de a maioria das ligações realizadas pelas Forças de London resultarem em compostos gasosos, alguns deles podem ser líquidos devido a sua quantidade de átomos, ou seja, a massa atômica interage diretamente com o estado físico do composto.  Conforme demonstrado nas estruturas abaixo:

CH3 - CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 - CH3

Heptano – Componente da gasolina – composto líquido

CH3 - CH2 –CH2 - CH3

Butano – Componente do gás de cozinha – composto gasoso

Forças Dipolo-Dipolo (Forças de Van der Waals ou Dipolo Permanente)

Diferentemente das Forças Dipolo-Induzido às forças Dipolo-Permanente existe polaridade entre seus componentes. Devido à eletronegatividade dos elementos atômicos, caracterizada pela escala de eletronegatividade dos elementos, Conforme sequencia descrita abaixo.

[pic 2]

Nas forças Dipolo-Dipolo, como já foi dito anteriormente, devido à eletronegatividade da ligação entre elementos, formam pólos positivos e negativos caracterizando esse fenômeno como polar. Essa polaridade acontece da seguinte maneira, o elemento mais eletronegativo da molécula atrai os elétrons do elemento que possui menos elétrons, formando um polo negativo, e por consequência, a ausência de elétrons do elemento menos eletronegativo forma um polo positivo. Conforme figura abaixo.

[pic 3]

Ligação de Hidrogênio

As ligações de Hidrogênio (anteriormente chamadas de pontes de Hidrogênio) é a força intermolecular mais forte que as demais (Dipolo-Induzido; Dipolo-Permanente) porque essa força se estabelece quando existe ligações entre os três elementos mais eletricamente negativos (Fluor; Oxigênio e o Nitrogênio) com o menos eletricamente negativo o Hidrogênio. Essa ligação possui as mesmas características das forças dipolo-dipolo, com uma única e fundamental diferença

[pic 4]

Ligação de hidrogênio da Água

Propriedades da Matéria

As propriedades da matéria podem ser classificadas em físicas (podem ser observadas e medidas sem alterar a composição) ou químicas (transformam-se em outro material).

[pic 5]

Na imagem, podemos identificar duas propriedades físicas (ponto de ebulição e mudança de estado físico da água) e uma química (combustão do gás)

A Química estuda os materiais, as transformações que eles podem sofrer e a energia envolvida nesses processos. Isso é importante por diversos motivos, dentre eles está o fato de que estudando os materiais, podem-se conhecer as suas propriedades e assim estabelecer um uso apropriado para eles.

As propriedades das substâncias podem ser classificadas de acordo com vários critérios, mas conheça a seguir os principais:

Propriedades Químicas: Referem-se àquelas que, quando são coletadas e analisadas, alteram a composição química da matéria, ou seja, referem-se a uma capacidade que uma substância tem de transformar-se em outra por meio de reações químicas.

Por exemplo, a combustibilidade é uma propriedade química, pois a água não tem essa propriedade, enquanto o álcool (etanol) tem. Quando o álcool queima, ele converte-se em outras substâncias (gás carbônico e água), como mostra a reação abaixo:

1 C2H6OH + 3 O2 →  2 CO2 + 3 H2O

Outro exemplo é o enferrujamento do prego, que, em termos simples, é uma reação de oxidação do ferro, quando exposto ao ar úmido (oxigênio (O2) e água (H2O)), formando o óxido de ferro (III) mono-hidratado (Fe2O3 . H2O), que é um composto que possui coloração castanho-avermelhada, isto é, a ferrugem que conhecemos.

[pic 6]As reações envolvidas nesse processo são mostradas:

Fe(s) → Fe2+ + 2e-
2H2O + 2e– → H2 + 2OH–
Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2
2Fe(OH)2 + H2O + 1/2O2 → 2 Fe(OH)3 
2Fe(OH)3 → Fe2O3 . H2O + 2H2O