Ligações Intermoleculares - Ligações de Hidrogênio, dipolo permanente e dipolo induzido
Danilo 14 de novembro de 2016 8 comentários Química, Química Geral
Você sabe o que são ligações intermoleculares em química?
Ligações intermoleculares, ou forças intermoleculares é um assunto estudado em Química Geral que caiu nas provas do ENEM 2016 e 2013. É um assunto extremamente importante porque se relaciona com outros assuntos de química.
Neste artigo eu te mostro:
O que são ligações intermoleculares
A natureza das forças intermoleculares
O que são ligações de hidrogênio
O que é dipolo permanente
O que é dipolo induzido
Ligações intermoleculares e ponto de ebulição
Como é cobrado este assunto no ENEM
Se você quer aprender todos estes tópicos, fica comigo até o final.
1 O que são Ligações Intermoleculares?
2 A natureza das Ligações Intermoleculares
3 O que são Ligações de Hidrogênio?
4 O que é Dipolo Permanente?
4.1 Como saber se uma molécula é polar?
5 O que são dipolo induzido?
6 Ligações Intermoleculares e Pontos de Ebulição
7 Como ligações intermoleculares foi cobrado no ENEM?
O que são Ligações Intermoleculares?
Como próprio nome já te diz, ligações intermoleculares são forças existentes entre moléculas de uma substância.
Toda substância simples é formada por várias moléculas iguais que convivem no mesmo volume. Essas moléculas interagem, por atração ou repulsão, entre si.
Essa interação acontece através de forças. Algumas forças (interações) são mais fortes, outras são mais fracas.
A natureza dessa força de atração é elétrica, ou seja, parte do princípio de que cargas de sinais contrários sofrem atração, enquanto cargas de mesmos sinais sofrem repulsão.
As ligações intermoleculares existentes na ordem de maior força para menor força são:
Pontes de Hidrogênio ou Ligações de Hidrogênio
A natureza das Ligações Intermoleculares
Como dito anteriormente, a interação entre as moléculas, ou seja, as forças intermoleculares têm natureza elétrica. Estruturas com sinais contrários se aproximam, enquanto estruturas de mesmos sinais se repelem.
O que são Ligações de Hidrogênio?
Ligações de Hidrogênio é a força intermolecular mais forte. Acontece quando se tem átomo de hidrogênio ligado a FON ( Flúor, Oxigênio e Nitrogênio), os três elementos químicos mais eletronegativos da tabela periódica.
A eletronegatividade dos átomos de FON (Flúor, Oxigênio ou Nitrogênio) faz com que estes átomos puxem para si o elétron da ligação covalente com o átomo de hidrogênio (elemento menos eletronegativo).
O hidrogênio por "perder" esse elétron, adquire uma carga parcial positiva, enquanto o átomo de FON (Flúor, Oxigênio ou Nitrogênio) fica com carga parcial negativa.
A interação entre o hidrogênio carregado positivamente de uma molécula com o átomo de FON (Flúor, Oxigênio ou Nitrogênio), carregado negativamente da molécula vizinha, gera uma força elétrica de atração que as mantém unidas fortemente. Essa força é chamada de ponte de hidrogênio ou ligação de hidrogênio.
Perceba na figura acima que o Hidrogênio (H), em branco, possui uma carga parcial positiva(+), enquanto o oxigênio (O), em vermelho, bastante eletronegativo, possui uma carga parcial negativa(-).
Essas cargas opostas se atraem através de uma interação de natureza elétrica chamada ligações de hidrogênio bastante forte.
O mesmo acontece na molécula do DNA. A dupla hélice do DNA fica ligada uma na outra por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.
Guanina e citosina, assim como, adenina e timina, bases nitrogenadas da molécula de DNA interagem entre si, através de pontes de hidrogênio. Veja na figura abaixo.
Perceba que o hidrogênio está ligado ao nitrogênio (bastante eletronegativo), ficando com carga parcial positiva. Esse hidrogênio sofre uma atração do oxigênio da molécula vizinha que, por ser bastante eletronegativo, possui carga parcial negativa.
O que é Dipolo Permanente?
A segunda força intermolecular mais forte é a Dipolo Permanente. Como o próprio nome sugere, nesta interação intermolecular as moléculas possuem dipolos permanentes, ou seja, elas são permanentemente carregadas.
São os casos das moléculas polares.
Toda molécula polar possui dipolos permanentes, ou seja, uma parte da molécula carregada negativamente e outra parte carregada positivamente.
Perceba na figura abaixo esses dipolos na molécula polar. Já na molécula apolar não existe esse dipolo.
Veja a figura abaixo. Ela representa a polarização permanente das moléculas e suas interações.
Perceba que essas cargas parciais permanentes interagem de uma molécula com outra o que faz com que elas permaneçam fortemente atraídas.
Danilo, como saber se uma molécula é polar?
Vamos em frente que eu te explico.
Como saber se uma molécula é polar?
Sem dúvida essa é uma das principais dúvidas de alunos quando estudam este assunto. Para se definir se uma substância é polar, devem-se avaliar 2 coisas: a geometria molecular e a polaridade das ligações.
É a partir da combinação desses dois conhecimentos que é possível definir a polaridade de uma molécula.
Muito resumidamente é importante que você saiba que geometrias moleculares assimétrica combinadas à ligações covalentes polares resultam em moléculas polares.
Se você tem interesse de aprender como saber se uma molécula é polar, me manda um email no quimica@saberenemquimicaefisica.com.br que te explico tudinho. ok?
O que são dipolo induzido?
Dipolo induzido é um tipo de força intermolecular que acontece com moléculas APOLARES.
Nessas moléculas, diferentemente das moléculas polares, não há dipolos, ou seja, não há cargas parciais. Veja a figura abaixo e perceba que a molécula apolar não está carregada.:
As moléculas apenas se tornam parcialmente carregadas por pequenos instantes, rapidamente, após sofrerem indução elétrica de moléculas vizinhas.
A interação entre as moléculas só acontecem nestes pequenos instantes em que surgem cargas parciais nas moléculas.
Por surgirem apenas instantaneamente, essas interações não são fortes, fazendo com que as forças intermoleculares do tipo Dipolo Induzido seja a mais fraca das demais.
O fato de as interações acontecerem apenas instantaneamente faz com que essa interação dipolo induzido seja conhecida também como dipolo induzido - dipolo instantâneo.
Portanto, moléculas apolares possuem forças intermoleculares do tipo Dipolo Induzido.
Essa força intermolecular também é conhecida por Força de Van der Waals ou Forças de London.
Ligações Intermoleculares e Pontos de Ebulição
A principal aplicação de forças intermoleculares exigidas em provas é relativo a determinar o ponto de ebulição das substâncias.
Você já sabe que há 3 estados físicos da matéria: sólido, líquido e vapor.
A diferença entre eles é o grau de aproximação entre as moléculas da substância.
Sólidos possuem moléculas muito próximas entre si, já líquidos possuem moléculas um pouco mais distantes, enquanto vapor possui moléculas bem distantes e disperasas.
A mudança de estado físico da substância de líquido para vapor está associado com a separação das moléculas.
Quando fornecemos calor para um líquido, suas moléculas se separam e a substância vaporiza (torna-se vapor).
Contudo, se as moléculas estiverem com forças intermoleculares fortes, ou seja, estiverem muito unidas, esta separação estará dificultada e mais calor deverá ser fornecido para conseguir separar as moléculas.
Isso nos leva a pensar que quanto maior a força intermolecular, mais difícil separar as moléculas, mais calor devo fornecer para separá-las e transformar a substância do estado físico líquido para vapor.
A mudança de estado físico para vapor é chamada de vaporização e quando acontece com formação de bolhas, é chamada de ebulição. O ponto de ebulição é a temperatura na qual o líquido entra em ebulição, ou seja, formam-se bolhas e se transforma em vapor.
Quanto maior a interação intermolecular de uma substância, maior seu ponto de ebulição ou temperatura de ebulição porque mais difícil fica de separar as moléculas da substância.
Como ligações intermoleculares foi cobrado no ENEM?
Ligações intermoleculares foi cobrado apenas 2 vezes no ENEM, em 2013 e em 2016. Abaixo estão as questões para você conhecer.
O policrato de sódio é um íon. O íon possui forças eletrostáticas mais fortes que as forças de dipolo permanente, pois são cargas elétricas reais, enquanto, as dipolo permanente são cargas parciais. Desta forma, a interação do íon policrato de sódio com o dipolo permanente da água (substância polar) é extremamente alta, inclusive mais alta que as ligações de hidrogênio entre a celulose e a água. Desta forma o gabarito da questão é letra E.
O carvão é formado por átomos de carbono o que torna-o uma substância apolar. O benzeno, hidrocarboneto aromático, também é uma molécula apolar. Vimos na teoria que moléculas apolares interagem por forças intermoleculares do tipo dipolo induzido. Como temos duas moléculas apolares a interação é do tipo dipolo induzido-dipolo induzido. Gabarito da questão é letra D.
Futuro universitário, chegamos ao final de mais um artigo.
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Se você quiser questões resolvidas deste assunto, mande um email para quimica@saberenemquimicaefisica.com.br solicitando que nós te atendemos.
Grande Abraço e até próximo artigo
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ME AJUDOU E MUITO! TAVA COM DIFICULDADE PARA ENTENDER
Que bom, Shei!! Fico Feliz!!! Continue nos acompanhando!! Grande Abraço
Artigo muito pertinente! Obrigado pela explicação simples e didática!
Olá Beatriz, que bom que gostou!!! Fico feliz!! Continue nos acompanhando!! Grande Abraço
Obrigado pela humildade em ajudar e pela divulgação do conhecimento.
Obrigado pelas palavras, Carlos! Aproveite todo o conteúdo de nosso blog! Grande Abraço
Olá, adorei o conteúdo, me ajudou bastante. Vocês poderiam me informar, por favor, o sobrenome do autor? É importante para referenciar e dar o devido crédito ao site. Agradeço desde já.