Forças Moleculares

FORÇAS MOLECULARES E SOLVÊNCIA

Ao longo do tempo as forças moleculares (fracas) foram qualificadas como sendo de três tipos básicos:

(1) Ligações por meio de átomos de hidrogênio associado diretamente a um elemento eletronegativo, como por exemplo o oxigênio e, que interage à distância (por atração eletrostática) com um segundo átomo eletronegativo que se aproxima, sendo que este segundo átomo pode pertencer à molécula (aproximação intramolecular) ou a outra molécula (aproximação intermolecular) designadas de Forças de VAN der WALS que eram conhecidas antigamente como Forças de Pontes de Hidrogênio.

(2) Forças Polares, originárias de momento polar natural e permanente de dipolos existentes na(s) molécula(s) que agem por meio de oposição de terminais fracamente carregados de moléculas semelhantes ou dessemelhantes, atraindo uma à outra (de modo análogo ao que ocorre com os pólos norte e sul de duas barras magnéticas alinhadas adequadamente), sendo essas designadas de Forças de KEESON.

(2a) Adicionalmente, nas proximidades de uma molécula extremamente polar, as moléculas com características não polares vão exibir um tipo de momento de dipolo induzido, que tem sua origem no deslocamento dos elétrons e dos núcleos de átomos (dessas moléculas não polares). Então, ocorre uma atração extremamente fraca entre esses dipolos induzidos e essas são designadas de Forças de DEBYE.

(3) Forcas fracas dispersivas ou de repulsão que estão presentes, naturalmente, mesmo em moléculas não polares e podem ser permanentes ou induzidas (de momento de dipolo). Essas forças explicam a habilidade dos gases, mesmo os Gases Nobres, de se solidificar e se liquefazer sob baixas temperaturas e são evidências experimentais de das Forças Dispersivas de LONDON – que são muito difíceis de entender, a não ser com os conceitos da Mecânica Quântica – sendo relatadas como originárias de variações temporárias de densidades eletrônicas de elétrons que podem ocorrer na nuvem eletrônica ao redor de qualquer tipo de átomo.

Desses três tipos de forças fundamentais os parâmetros é que derivam os parâmetros: fd, fp e fh da Tabela XXXIX.

Em 1955, BURREL avaliou a capacidade e a capabilidade de vários solventes dissolver uma seleção de polímeros. Desse estudo amplo, BURREL e outros pesquisadores introduziram um parâmetro que classifica os solventes em três categorias. O número introduzido de I a III tem a ver com a capacidade que um solvente tem de se associar por meio das ligações de hidrogênio. A Classificação de BURREL é a seguinte:

• No Grupo I estão incluídos os Hidrocarbonetos Alifáticos e Aromáticos, bem como as Nitroparafinas e as Parafinas Cloradas.

• No Grupo III estão classificados os solventes fortemente organizados por meio de Ligações de Hidrogênio.

• No Grupo II estão classificados os solventes moderadamente organizados por meio de Ligações de Hidrogênio. Esse grupo tem no topo os ésteres glicólicos passando pelos ésteres no meio e na base estão as cetonas.

Tabela XXXIX. Parâmetros de solubilidade e os Parâmetros Fracionais de

TEAS (Pós HANSEN)

SOLVENTE PARÂMETRO DE SOLUBILIDADE GRUPO DE PONTES DE HIDROGÊNIO DE BURREL PARÂMETRO FRACIONAL DE SOLUBILIDADE (TEAS)

TIPO fd fp fh

Metanol

Etanol

n-Butanol

Propilenoglicol

Etileno glicol

Ciclo-Hexanol

Lactato de Etila

Dietileno glicol

Butil celossolve

Metil Carbitol

Solvente Celossolve

Diacetona-Álcool

Acetato de Celossolve

Metil Celossolve

Acetona

Metil Etil Cetona -MEK

Metil-Isobutil-Cetona

Metil-Isoamil-Cetona

Di isobutil cetona

Ciclo-Hexanona

Tetra hidro furano

Acetato de Etila

Acetato de n - Butila

Isobutil Isobutirato

2-Nitro propano

Cloreto de Metileno

1, 1, 1-Tricloroetano

Tolueno

Xileno

Hexano

Ciclohexano

Água 14,30

12,92

11,30

14,80

16,30

10,95

10,50

14,60

10,35

10,80

11,88

10,18

9,60

12,06

9,77

9,27

8,57

8,63

8,17

9,88

9,52

9,10

8,46

7,80

10,02

9,93

8,57

8,91

8,80

7,24

8,18

23,50 III

III

III

III

III

III