As forças Intermoleculares

1. As forças Intermoleculares H O H O H H

2. As forças Intermoleculares Johannes Diederik Van der Waals (1837-1923), físico holandês, recebeu o Prémio Nobel da Física em 1910 pelas suas pesquisas sobre os estados gasoso e líquido.

3. As forças Intermoleculares

4. Momento do dipolo - r Clica Enter - Q = Q.d + Q - + d

5. Momento do dipolo - r - Q = Q.d + Q - + d • - Momento do dipolo Q – Carga d – Distância entre os centros das cargas

6. Momento do dipolo - R  = Q.d - + + Q - Q d R = 0 (Espécie apolar) R  0 (Espécie polar)

7. Momento do dipolo - r Clica Enter 2 1 O=C=O R = 1 - 2 R = 0 (Espécie apolar)

8. Momento do dipolo - r Clica Enter O O 2- C 1 2 3 O

9. Momento do dipolo - r Clica Enter 3 R = 0 (Espécie apolar) 1 2 R 1 e 2

10. As forças Intermoleculares • A coesão da matéria nos estados físicos, sólido, líquido e gasoso é consequência da atracção entre moléculas através das ligações intermoleculares (ligação entre moléculas). Aumento da intensidade das forças intermoleculares

11. As forças Intermoleculares Clica Enter H H • As ligações intermolecularessão mais fracas do que as ligações intramoleculares(ligações entre átomos que constituem as moléculas). O O H H O H H

12. As forças Intermoleculares Clica Enter O H Forças intermoleculares mais fortes Maior ponto de fusão H O H H

13. As forças Intermoleculares O H Quanto mais fortes as ligações intermoleculares, maior será a energia posta em jogo para romper as ligações entre moléculas, de forma que a que se dê a passagem do estado sólido a líquido. H O H H

14. As forças Intermoleculares • De acordo com a natureza, das ligações intermoleculares, os sólidos classificam-se em: - sólidos iónicos; - sólidos moleculares; - sólidos covalentes; - sólidos metálicos.

15. Sólidos Iónicos • As unidades constituintes da estrutura são iões positivos e negativos. • As ligações químicas que se estabelecem entre as unidades constituintes da estrutura são iónicas.

16. Sólidos Iónicos • Os pontos de fusão e ebulição são elevados. • Não conduzem a corrente eléctrica no estado sólido. • Conduzem a corrente eléctrica em solução aquosa ou fundidos.

17. Sólidos Iónicos • São duros e quebradiços. • Deslizes na rede cristalina originam debilidades na resistência, devido às repulsões interiónicas.

18. Sólidos Moleculares • As unidades constituintes da estrutura são moléculas. • As moléculas podem ser polares ou apolares. • As ligações químicas que se estabelecem entre as unidades constituintes da estrutura são ligações dipolo-dipolo e ligações de London.

19. Ligações dipolo-dipolo Clica Enter + + H H • As ligações dipolo-dipolo estabelecem-se entre moléculas polares ( R  0 ). + O + O H H + + - - O H H -

20. Ligações dipolo-dipolo Clica Enter H H • Ligação dipolo-dipolo O S H H H O H • Ligação por ponte de H

21. Ligações dipolo-dipolo Clica Enter H H • A ligação de H ( Hidrogénio ) é um caso particular da ligação diplo-dipolo. O S H H H O H

22. Ligações de Hidrogénio Clica Enter + + H H • As ligações de H estabelecem-se entre átomos pequenos e electronegativos (N , O e F) e o átomo de H. + O + O H H + + - - O H H -

23. Ligações de Hidrogénio Clica Enter + + H H • As ligações de H são das ligações intermoleculares mais fortes. + O + O H H + + - - O H H -

24. Ligações dipolo-dipolo H • O que condiciona a diferença no estado físico destas substâncias são as ligações de H que se estabelecem entre as moléculas de água. Entre moléculas de H2S não se estabelecem ligações de H. S H O H H Gás ( 25º C ) Liquido ( 25º C )

25. Ligações dipolo-dipolo Clica Enter H • Entre moléculas de H2S estabelecem-se ligações dipolo-dipolo. S S H H H

26. Ligações de Hidrogénio Clica Enter + + H H • É necessário fornecer mais energia à água para romper essas ligações ( Hidrogénio ), daí , o seu ponto de ebulição ser maior. + O + O H H + + - - O H H -

27. Ligações de Debye Clica Enter + H • O pólo positivo do dipolo permanente (molécula polar) vai atrair a nuvem electrónica da molécula apolar, deformando-a. Esta deformação corresponde ao aparecimento de um dipolo induzido. + Cl Cl O H

28. Ligações de Debye Clica Enter • As “moléculas” ficam ligadas por forças dipolo permanente -dipolo induzido. + - - - + + Molécula apolar Dipolo 1 Dipolo induzido Dipolo 1

29. Ligações de London A • Em média , a nuvem electrónica distribui-se de uma forma esférica à volta do núcleo. • O movimento do electrão, provoca num determinado instante um dipolo instantâneo. + - Dipolo instantâneo Molécula apolar

30. Ligações de London Clica Enter • Esta polarização é induzida a moléculas vizinhas, resultando daí forças de atracção entre moléculas. A A B B + - + - - - Molécula apolar Dipolo induzido Dipolo instantâneo

31. Ligações de London Clica Enter A A B B • A ligação de London depende : - do número de electrões; - do tamanho da molécula; - da forma da molécula. + - + - - - Molécula apolar Dipolo induzido Dipolo instantâneo

32. Ligações de London À medida que o raio atómico aumenta (aumento do nº de electrões) as forças de dispersão de London são mais fortes, daí que, à temperatura ambiente o flúor e o cloro são gases, o bromo é líquido e o iodo é sólido. 9 F ; 17 Cl ; 35 Br ; 53 I

33. Sólidos Covalentes • As unidades constituintes da estrutura são átomos. • As ligações químicas que se estabelecem entre as unidades constituintes da estrutura são covalentes.

34. Sólidos Covalentes • Não conduzem a corrente eléctrica , com excepção da grafite. • Pontos de fusão e ebulição elevados. • Duros e quebradiços.

35. Sólidos Metálicos • As unidades constituintes da estrutura são iões positivos e electrões livres. • As ligações químicas que se estabelecem entre as unidades constituintes da estrutura são metálicas.

36. Sólidos Metálicos • As unidades que ocupam os pontos reticulares são os iões positivos. • Cada ião perde um mais electrões formando a nuvem electrónica que se espalha por todo o retículo. Este(s) electrão(ões) não estão ligados a qualquer átomo, mas estão deslocalizados sobre o cristal.

37. Sólidos Metálicos Electrões deslocalizados Iões positivos

38. As forças Intermoleculares

39. As forças Intermoleculares Ião-ião Ião-dipolo Energia de ligação Dipolo-dipolo Dipolo permanente –dipolo induzido-dipolo Dipolo instantâneo-dipolo induzido

40. Fim!