Aula23_Interações_intermoleculares

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
INSTITUTO DE QUÍMICA
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL – QG108B
AULA 23: INTERAÇÕES INTERMOLECULARES
GIORGIO ANTONIOLLI
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Introdução
ÁTOMOS MOLÉCULAS Mas e moléculas-moléculas?
Estados de agregação da matéria
SUBSTÂNCIA
VARIAÇÃO
DE
TEMPERATURA
16 g.mol-1
gás
– Sólido
– Líquido
– Gás
SUBSTÂNCIA DIFERENTES
18 g.mol-1
líquido
8 g.mol-1
sólido
MESMA
TEMPERATURA
ESTADOS 
FÍSICOS 
DIFERENTES
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Introdução
• moléculas com dipolos 
permanentes (forças dipolo-dipolo);
• moléculas polares e apolares 
(forças dipolo-dipolo induzido);
• moléculas apolares (forças dipolo 
induzido-dipolo induzido).
• Estão diretamente relacionadas ao ponto de fusão, ao ponto de ebulição e à energia necessária para 
converter um sólido em um líquido ou um líquido em um vapor;
• São importantes para determinar a solubilidade de gases, líquidos e sólidos em vários solventes;
• São cruciais para determinar as estruturas de moléculas biologicamente importantes, como o DNA e 
as proteínas.
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Introdução
Por que a interação íon-íon tem maior energia?
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Interações entre íons e moléculas com dipolo permanente
As forças de atração entre um íon positivo ou negativo e moléculas polares – forças íon-dipolo – 
são menos intensas que as relacionadas às atrações íon–íon (mas são mais intensas que outros 
tipos de forças entre moléculas).
• A distância entre o íon e o dipolo. Quanto mais próximos 
eles estiverem, mais forte será a atração.
• A carga do íon. Quanto maior a carga do íon, mais forte 
será a atração.
• A grandeza do dipolo. Quanto maior a grandeza do dipolo, 
mais forte será a atração.
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Interações entre íons e moléculas com dipolo permanente
A entalpia de solvatação de íons – geralmente chamada de entalpia de hidratação para íons em 
água:
Explique por que a entalpia de hidratação do Na+ (-263 
kJ mol-1) é mais negativa que a do Cs+ (-263 kJ mol-1), e a 
do Mg 2+ é muito mais negativa (-1922 kJ mol-1) que a do 
Na+ ou do Cs+. 
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Interações entre moléculas com um dipolo permanente
Forças dipolo-dipolo
INTERAÇÃO
DIPOLO-DIPOLO
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Interações entre moléculas com um dipolo permanente
Ligação de hidrogênio
HF
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Interações entre moléculas com um dipolo permanente
Ligação de hidrogênio
O etanol, CH3CH2OH, e o éter 
dimetílico, CH3OCH3, têm a mesma 
fórmula molecular, mas uma 
disposição diferente dos átomos. Qual 
desses compostos tem o ponto de 
ebulição mais alto?
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Interações entre moléculas com um dipolo permanente
Ligação de hidrogênio e propriedades incomuns da água
A dependência da 
densidade do gelo e da 
água em relação à 
temperatura.
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Interações entre moléculas com um dipolo permanente
Ligação de hidrogênio na Bioquímica
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Interações envolvendo moléculas apolares
Forças dipolo-dipolo induzido
POLARIZAÇÃO POLARZABILIDADE
DEPENDE
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Interações envolvendo moléculas apolares
Forças dipolo induzido-dipolo induzido
Interações dipolo induzido-dipolo induzido
(ou forças de dispersão de London)
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Interações envolvendo moléculas apolares
• As forças de dispersão de London 
ocorrem entre as moléculas, tanto polares 
como apolares, mas as forças de 
dispersão de London são as únicas forças 
intermoleculares entre moléculas 
apolares.
• As forças de dispersão de London 
podem ser as maiores contribuintes na 
força intermolecular resultante, mesmo 
para moléculas polares.
• As forças de dispersão de London 
aumentam com a massa molar em uma 
série de compostos relacionados (como 
as séries CH4... SnH4.
Forças dipolo induzido-dipolo induzido
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Sintetizando
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Estado sólido
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Estado sólido
Sólidos moleculares
Os sólidos moleculares normalmente são macios e fundem em temperaturas baixas.
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Estado sólido
Sólidos reticulares
Normalmente são duros e rígidos por conta das ligações covalentes que os unem.
Esses materiais têm pontos de fusão e de ebulição elevados.
ALÓTROPOS
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EXERCÍCIOS:
1. Forças intermoleculares: quais tipos de forças precisam ser superadas entre moléculas de I2 quando I2 sólido 
dissolve-se em metanol, CH3OH? Quais tipos de forças precisam ser vencidas entre moléculas de CH3OH para 
dissolver I2? Quais tipos de forças existem entre moléculas de I2 e CH3OH em solução?
2. Considerando as forças intermoleculares na substância pura, quais dessas substâncias existem como gás a 
25°C e 1 atm?
(a) CH3CH2CH2CH3 (b) CH3OH (c) Ar
3. Em quais dos seguintes compostos pode haver formação de ligações de hidrogênio intermoleculares no 
estado líquido?
(a) H2Se (b) HCO2H (c) HI (d) (CH3)2CO
4. Para cada par de compostos iônicos, qual provavelmente terá a entalpia de hidratação mais negativa? 
Explique brevemente seu raciocínio em cada caso.
(a) LiCl ou CsCl (b) NaNO3 ou Mg(NO3)2
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EXERCÍCIOS:
5. A acetona, CH3COCH3, é um solvente comum em laboratório. Entretanto, em geral, ela está contaminada 
com água. Por que a acetona absorve água tão facilmente? Desenhe estruturas moleculares mostrando como a 
água e a acetona podem interagir. Qual(is) força(s) intermolecular(es) está(ão) envolvida(s) nessa interação?
6. O acetaminofeno é usado como analgésico. Aqui ilustramos um modelo da molécula com sua superfície de 
potencial eletrostático. Quais são os locais mais prováveis para ligações de hidrogênio?
7. A polarizabilidade é definida como a extensão na qual a nuvem eletrônica em torno de um átomo ou 
molécula pode ser distorcida por uma carga externa. Classifique os halogênios (F2, Cl2, Br2, I2) e os gases 
nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe) por ordem de polarizabilidade (do menos polarizável para o mais polarizável). 
Quais características dessas substâncias podemos usar para determinar essa classificação?
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