Força de Dispersão de Londres
Você sabe que todo átomo e molécula tem elétrons e que esses elétrons estão em movimento constante. Em qualquer momento, esses elétrons podem estar mais próximos de um lado da molécula do que de outro. Quando os elétrons estão concentrados mais em uma extremidade de uma molécula, essa extremidade se torna ligeiramente negativa. A outra extremidade, onde os elétrons não estão tão concentrados, torna-se ligeiramente positiva. Neste instante, essa molécula é um dipolo temporário. Este dipolo pode encorajar uma molécula próxima a também se tornar dipolo porque o lado negativo da primeira molécula fará com que os elétrons corram para a outra molécula (já que negativo (-) detesta negativo (-)).
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Agora, esses dois dipolos adjacentes criados a partir do movimento dos elétrons são atraídos um pelo outro. Essa força intermolecular muito fraca é chamada de força de dispersão de London. A força de dispersão de London é a força intermolecular fraca que resulta do movimento dos elétrons que cria dipolos temporários nas moléculas . A força de dispersão de Londres é às vezes chamada de ‘força Van der Waals’. Força de Van der Waals é um termo geral que descreve qualquer força intermolecular atrativa entre moléculas e inclui a força de dispersão de London e a força dipolo-dipolo discutida em outro lugar.
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Fraqueza de Força
Como você pode imaginar, essa é uma força extremamente fraca – muito mais fraca do que a ligação de hidrogênio ou qualquer outra força intramolecular. Como mencionei, essa força atua entre todos os átomos e moléculas. Esta é a única força intermolecular que atua em gases nobres e moléculas apolares.
Uma força de dispersão de Londres funciona por causa do movimento dos elétrons. Como você pode imaginar, quanto mais elétrons nos átomos, mais forte é a força. Além disso, em um átomo maior, os elétrons preencherão as camadas de energia mais alta, o que significa que estarão mais distantes do núcleo e, portanto, serão menos presos pela atração do núcleo. Os elétrons mais distantes são capazes de se mover mais livremente, criando um dipolo mais fácil. É por isso que a força de dispersão de Londres aumenta com o aumento da massa atômica.
Efeitos nas propriedades
As forças intermoleculares afetam as propriedades de uma substância. Quanto mais fortes forem as ligações entre – e entre – as moléculas de uma substância, maior será a aderência dessa substância. Por exemplo, o hélio, He, é um gás nobre. A única força intermolecular que possui entre as moléculas é uma força de dispersão London. Essa força é muito fraca, então ela não mantém essas moléculas juntas com muita força. É por isso que o hélio tem um ponto de ebulição tão baixo de -452 ° F.
Outro exemplo é a molécula não polar de metano, CH4. Por ser apolar, ele só experimenta as forças de dispersão de Londres para mantê-lo unido em um líquido. Seu ponto de ebulição é -263 ° F. Agora, olhe para NH3, amônia. Ele tem apenas um átomo de hidrogênio a menos, mas é polar e passa por ligações de hidrogênio. Seu ponto de ebulição é muito mais alto -28 ° F. Compare isso com água, H20, que não é apenas um composto polar, ele também experimenta ligações de hidrogênio e tem algumas outras propriedades especiais. Seu ponto de ebulição é de + 212 ° F. O ponto de ebulição do hidrogênio sozinho, sem o oxigênio anexado, é mais de 600 graus abaixo, a -423 ° F.
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O mesmo, mas o oposto, vale para pontos de fusão. As substâncias vão derreter mais facilmente de um sólido para um líquido se suas moléculas individuais não forem tão atraídas umas pelas outras. O ponto de derretimento da água é 32 ° F, uma diferença total de 180 graus entre o derretimento e a fervura. Para o hidrogênio sozinho, o ponto de fusão é -434 ° F. Apenas 11 graus separam a fusão da ebulição porque existem forças de atração fracas agindo sobre ele. Então, como você pode ver, essas forças intermoleculares realmente afetam as propriedades físicas das substâncias.
Resumo da lição
Existem várias forças intermoleculares agindo sobre as substâncias. A mais fraca dessas forças é a força de dispersão de Londres , uma das forças de Van der Waals. É a força intermolecular fraca que resulta do movimento dos elétrons que cria dipolos temporários nas moléculas. Essa força é mais fraca em átomos menores e mais forte em átomos maiores porque eles têm mais elétrons que estão mais distantes do núcleo e são capazes de se mover mais facilmente. A força de dispersão de London, como todas as forças intermoleculares, afeta os pontos de ebulição e fusão das substâncias.
Resultados de Aprendizagem
Depois de assistir a esta vídeo-aula, você poderá:
- Caracterizar as forças de dispersão de Londres
- Discuta a causa da fraqueza da força
- Observe os efeitos nas propriedades das moléculas