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Aula 05
Forças intermoleculares
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Departamento Acadêmico de Química e Biologia
Dr. Tiago P. Camargo
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Forças entre moléculas
Forças entre moléculas
Como moléculas podem interagir entre elas e como isso afeta suas propriedades físico-químicas?
A energia potencial, sob a forma de forçasintermoleculares, tende a reunir asmoléculas. De acordo com a lei de Coulomb,a energia potencial eletrostática dependedas cargas das partículas e das distânciasentre elas
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Forças entre moléculas
Forças entre moléculas
Estas forças ajudam a explicar as mudanças de fases (estado físico)..
Para uma molécula qualquer em um estado físico definido:
Forças intramoleculares – individual de cada molécula e independe do estadofísico.
Forças intermoleculares – ocorre entre moléculas da mesma substância e éafetada pelo estado físico.
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Forças intermoleculares
Quanto uma molécula pode se aproximar de outra?
O estado físico de uma substância depende da atração entre suas moléculas. Então aque distância elas podem se aproximar...?
Comprimento de ligação e raio covalente – A distância mais curta, chamada dedistância entre dois átomos de Cl ligados na mesma molécula. A metade dessadistância é a Raio covalente.
A maior distância entre dois átomos de Cl não ligados em moléculas adjacentes échamada distância de van der Waals (VDW). Nesta distância, as atraçõesintermoleculares equilibram as repulsões das nuvens eletrônicas. O RAIO van derWaals é a metade da distância mais próxima entre núcleos de partículas idênticasnão ligadas. O raio VDW de um átomo é sempre maior do que o seu raiocovalente....
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Forças intermoleculares
Quanto uma molécula pode se aproximar de outra?
O estado físico de uma substância depende da atração entre suas moléculas. Então aque distância elas podem se aproximar...?
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Forças intermoleculares
Tipos de forças entre moléculas e íons ...
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Forças intermoleculares
Forças íon-dipolo
Interação entre um íon e uma molécula polar
Exemplo: sais solubilizados em água
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Forças intermoleculares
Forças dipolo-dipolo
Atração que ocorre entre dipolos em moléculas polares...
Exemplos: solventes orgânicos polares miscíveis
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Forças intermoleculares
Forças dipolo-dipolo induzido
Atração que ocorre entre dipolos e moléculas não polares...
Exemplos: solventes orgânicos polares e não polares miscíveis
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Forças intermoleculares
Forças de London (dispersões)
Atração que ocorre entre dipolos momentãneos em moléculas apolares...
Exemplos: moléculas apolares e hidrocarbonetosNature; 405, 681-685 (2000)
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Forças intermoleculares
Ligações de hidrogênio
Ocorre entre moléculas onde o átomo de hidrogênio faz ligação com átomos muitoeletronegativos.
Exemplos: água, amônia, etc...
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Forças intermoleculares
Empacotamento de orbitais pi (pi-stacking)
Interação existente entre moléculas com ligações pi, geralmente sistemasaromáticos.
Exemplos: compostos aromáticos
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Forças intermoleculares
Relação de interações e estrutura
Como o carbono exibe diferentes propriedades físicas de acordo com o tipo deinteração intermolecular que adota em suas formas alotrópicas.
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Forças intermoleculares
Relação energética
Comparação...
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Forças intermoleculares
Consequências do tipo de interação..
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Forças intermoleculares
Exemplos práticos...
Kevlar
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Forças intermoleculares
Exemplos práticos...DNA e RNA
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Forças intermoleculares
Exemplos práticos... Cristais líquidos
Os cristais líquidos são uma classe de materiais
que podem se apresentar em estados da matéria
compreendidos entre o Líquido e o Sólido
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Forças intermoleculares
Solubilidade – interação entre soluto e
solvente..