Relatório Completo De Química - Atividade 08

Introdução:

Forças Intermoleculares

Além da ação das ligações covalentes, que permitem a união de átomos para a formação de moléculas,

existem as chamadas forças intermoleculares que, como o nome sugere, atuam entre as moléculas.

As forças intermoleculares são de natureza eletrostática e, em geral, de magnitude muito inferior àquelas

das ligações químicas (quadro abaixo). São elas as responsáveis pela existência dos estados líquido e sólido das

substâncias moleculares e, portanto, responsáveis pelas diferentes temperaturas de fusão e ebulição conforme

sua magnitude. Também são responsáveis pela viscosidade e tensão superficial dos líquidos.

Natureza da Interação Tipo de Ligação Energia Média (kJ.mol-1)

química

covalente

iônica

100 – 400 *

700 – 1000 **

intermolecular

íon-dipolo

ligação de H

dipolo-dipolo

Dispersão de London

1 - 70

10 - 40

0,1 - 10

0,1 - 2

* Dependendo do tipo de ligação covalente pode ultrapassar 1000 kJ.mol-1, como C≡O;

** Energia de um composto iônico (rede cristalina).

As forças intermoleculares têm uma grande dependência das diferenças de eletronegatividade

(polaridades) dentro das estruturas moleculares e, portanto, da própria geometria molecular.

A solubilidade, capacidade de um sólido se dissolver em um determinado solvente, ou de dois ou mais

solventes se misturarem (miscibilidade), é uma das propriedades físicas das substâncias que é grandemente

influenciada pelas forças intermoleculares. Assim, o fato do açúcar se dissolver com facilidade em água se deve à

formação de inúmeras ligações de hidrogênio entre a molécula da sacarose e a molécula de água. De forma

semelhante, ocorre a interação entre NaCl e água, interação íon-dipolo, que permite a solubilidade deste sal em

água.

Alguns fenômenos curiosos, e outros vitais, da natureza se explicam pelas forças intermoleculares. É

assim para o pareamento das cadeias do DNA, por meio da interação entre as bases nitrogenadas (adenina - A,

guanina – G, citosina - C, timina - T) formando a dupla hélice, que carrega e replica o código da vida.

Já por outro lado, o fato de duas substâncias não se misturarem, ou não se solubilizarem, indica

diferentes magnitudes de interação entre elas como, por exemplo, um sistema água (polar) e óleo (apolar).

Ponto de Fusão

Os sólidos iônicos são aglomerados de íons, muitas vezes formando arranjos bem organizados que

chamamos de retículo cristalino ou rede cristalina. Tais retículos assumem várias formas (Ex.: cubo de face

centrada, cubo de corpo centrado, hexagonal, rômbico, monoclínico, etc.). Os sólidos moleculares são

constituídos de moléculas que, devido às forças intermoleculares, aglomeram-se dando origem à fase sólida.

Também os sólidos moleculares podem formar redes cristalinas ou assumir fases amorfas.

Rede iônica (LiCl) Rede molecular (H2O) Rede metálica (níquel)

O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual a fase líquida e a fase sólida coexistem em

equilíbrio sob uma determinada pressão. Quando o sólido se funde, as interações que mantêm a fase sólida são

destruídas. Assim, nos sólidos moleculares as forças intermoleculares (ligações de hidrogênio, interações entre

dipolos permanentes ou instantâneos) são rompidas. A temperatura de fusão vai nos informar sobre a extensão

das forças de atuação entre as unidades que constituem os cristais iônicos (nos compostos iônicos) e sobre a

magnitude das forças intermoleculares nos cristais moleculares (compostos moleculares). Além disso, a faixa de

fusão (intervalo entre o início e o término da fusão) nos dá informações sobre a pureza e a porcentagem de

cristalinidade do material (razão molar entre a parcela amorfa e cristalina de um material). Em geral, um material

100 % cristalino terá o seu p.f. bem definido, enquanto outro, com grande porcentagem amorfa, ou com

significativa porcentagem de impureza, terá seu p.f. deslocado além de um intervalo largo de fusão (que pode

chegar a dezenas de graus). Alguns exemplos de faixas de fusão são apresentados na tabela abaixo:

Substâncias Faixa de fusão (°C)

Parafina 56 a 58

Naftaleno 78 a 80

Acetamida 80 a 81

Anidrido maleico 52 a 54

Uréia 132 a 133

Ácido salicílico 156 a 158

Benzanilida 160 a 161

Ácido benzóico 121 a 122

Beta naftol 121 a 122

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Procedimento