OS SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA VERONICA SHEIKNA VARONE FINKLER

SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES

Tubarão – Santa Catarina 22/06/2020

SUMÁRIO

1. PREVER AS FORÇAS RELATIVAS DAS INTERAÇÕES DO ÍON-DIPOLO        3
2. EXPLICAR COMO SURGEM AS FORÇAS DE LONDON E COMO ELAS VARIAM COM A POLARIZABILIDADE DE UM ÁTOMO E COM O TAMANHO E FORMA DE UMA MOLÉCULA        4
3. PREVER A ORDEM RELATIVA DOS PONTOS DE FUSÃO DE DUAS SUBSTÂNCIAS PARTINDO DAS INTENSIDADES DE SUAS FORÇAS INTERMOLECULARES        5
4. EXPLICAR        O        QUE        SÃO        LIGAÇÕES        DE        HIDROGÊNIO E IDENTIFICAR MOLÉCULAS QUE POSSAM EXPERIMENTAR DESTAS LIGAÇÕES        6
5. DESCREVER A ESTRUTURA DE UM LÍQUIDO E EXPLICAR COMO A VISCOSIDADE VARIA COM A TEMPERATURA        7
6. DESCREVER A ESTRUTURA DE UM LÍQUIDO E EXPLICAR A TENSÃO SUPERFICIAL VARIA COM A TEMPERATURA        8
7. DESCREVER A RELAÇÃO PRESSÃO VERSUS VOLUME E TEMPERATURA VERSUS VOLUME        9
8. DEMONSTRAR A COMPRESSÃO E EXPANSÃO DOS GASES        10

REFERÊNCIAS        11

1. PREVER AS FORÇAS RELATIVAS DAS INTERAÇÕES DO ÍON-DIPOLO.

A maneira na qual as moléculas interagem entre si eletrostaticamente preveem as forças relativas entre as ligações dos compostos. Deste modo, é denominado interação íon-dipolo, quando é dissolvido um composto iônico em um solvente polar, gerando íons-dipolos livres na solução, onde, consequentemente, são envoltos pelas moléculas do solvente. Fazendo com que o seu dipolo negativo fique mais próximo do íon positivo, e seu dipolo positivo fique mais próximo do íon negativo, como é visto em, por exemplo, uma solução de NaCl em água.

A interação íon-dipolo pode ser vista como uma grandeza diretamente proporcional a magnitude de atração das cargas. Isso quer dizer que, conforme a magnitude da carga aumenta, a interação eletrostática íon-dipolo fica mais forte.

1. EXPLICAR COMO SURGEM AS FORÇAS DE LONDON E COMO ELAS VARIAM COM A POLARIZABILIDADE DE UM ÁTOMO E COM O TAMANHO E FORMA DE UMA MOLÉCULA.

A força de dispersão de London é uma das três forças atrativas existente em moléculas neutras que se encontram próximas entre si, as outras duas forças existentes são chamadas de dipolo-dipolo e de ligação de hidrogênio. O movimento de elétrons em um átomo ou qualquer molécula pode criar um momento dipolo instantâneo, denominado de força de dispersão de London.

A distribuição de cargas em uma molécula pode ser facilmente distorcida por um campo elétrico externo, essa capacidade também chamada de polarizabilidade, influencia nas forças de London, pois quanto maior a polarizabilidade de uma molécula, mais facilmente sua nuvem eletrônica será distorcida para dar um dipolo momentâneo.

Nota-se o supracitado na análise de uma molécula de Hélio, que consiste em um conjunto de átomos apolares e sem momento permanente, mostrando uma distribuição média de elétrons esfericamente simétrica ao redor de cada núcleo, e, tendo uma distribuição instantânea que em determinado momento de movimento dos elétrons do Hélio, os elétrons posicionam-se no mesmo lado do núcleo. Assim como o iodo que é uma substância apolar; porém em um dado instante, a nuvem eletrônica de uma molécula por estar assimetricamente distribuída, gerando um dipolo instantâneo. Como existe repulsão entre os elétrons, isto induz as moléculas vizinhas a terem dipolos instantâneos que acarretem maior interação.

Outro fator que influencia nas forças de London é o tamanho de uma molécula. Moléculas maiores com uma grande quantidade de elétrons afastados do núcleo, tendem a ter maiores polarizabilidades. Conforme o tamanho molecular e a massa molecular aumenta, a força de London tende a ter uma maior intensidade.

Assim como a polarizabilidade e o tamanho molecular, as formas espaciais de uma molécula influenciam nas magnitudes das forças de dispersão, como é visto, por exemplo, na análise das moléculas de n-pentano (C5H12) e neopentano (C5H12), tendo, respectivamente, forma espacial cilíndrica com moléculas mais próximas e forma espacial esférica com moléculas mais dispersas, dispondo, consequentemente, forças de atração respectivamente maior e menor entre as moléculas.

1. PREVER A ORDEM RELATIVA DOS PONTOS DE FUSÃO DE DUAS SUBSTÂNCIAS PARTINDO DAS INTENSIDADES DE SUAS FORÇAS INTERMOLECULARES.

As intensidades das forças intermoleculares variam de acordo com a proximidade das moléculas; a ordem crescente da intensidade das forças intermoleculares da maior a menor é, respectivamente, Ligação de Hidrogênio, dipolo – dipolo, dipolo induzido. Estas forças influenciam na intensidade do ponto de fusão e do ponto de ebulição, ou seja, quanto maior a intensidade da força intermolecular, maior será o ponto de fusão ou o ponto de ebulição de certa substância.

Tendo noção do supracitado, é tipo como exemplo o fato de que a intensidade das forças intermoleculares (dipolo permanente) de HI (massa molar 128) são mais forte do que a intensidade das forças intermoleculares (ligações de hidrogênio) de HF (massa molar 20), consequentemente, o ponto de fusão de HI é maior que do HF, pois a ordem relativa dos pontos de fusão dessas duas sustâncias dependem diretamente das forças intermoleculares, da massa molar e da geometria molecular da substância.

Os sólidos moleculares amorfos podem ter pontos de fusão relativamente baixos e ser moles, as forças intermoleculares nesse caso são fracas, como é o caso da graxa de parafina, que é uma mistura de hidrocarbonetos OH de cadeia longa.

As moléculas de um líquido devem ser mais fortes que as forças de atração para, então, se separar e formar um gás. Os líquidos moleculares que tem massas e tamanhos aproximadamente iguais, a força das atrações intermoleculares aumenta com o aumento da polaridade. Para moléculas de polaridade comparável, geralmente sofrem maiores forças atrativas dipolo-dipolo. Pode ser citado como exemplo a substância líquida Bromo de número atômico 35, ponto de fusão -7 ºC e interação molecular dipolo-dipolo.