Forças intermoleculares
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As forças intermoleculares são as forças que existem entre as moléculas . Não as confunda com as forças intramoleculares, que são as forças fortes que mantêm uma molécula unida. ‘Intra’ significa dentro, então essas são as forças internas em uma molécula. ‘Inter’ significa entre, então essas são as forças entre as moléculas. Para lembrar a diferença entre inter e intra, sempre penso em ‘interestadual’. Em cada estado, existe uma estrada interestadual que atravessa mais de um estado, como a Interestadual 80, que vai do Oceano Pacífico na Califórnia ao Oceano Atlântico em Nova York. As forças intermoleculares são mais fracas do que as forças intramoleculares, mas ainda assim muito importantes. As duas forças intermoleculares das quais estamos falando neste vídeo incluem dipolo-dipolo e íon-dipolo.
Forças dipolo-dipolo
Um dipolo é uma molécula que possui regiões positivas e negativas. Embora falemos como se os elétrons distribuíssem seu tempo uniformemente entre todos os átomos de uma molécula, alguns elementos têm mais afinidade com os elétrons do que outros e ficam mais tempo em volta desse átomo. Também falamos sobre essas moléculas serem polares. Uma molécula polar é uma molécula com um lado ligeiramente positivo e um lado ligeiramente negativo. Sempre penso nos pólos norte e sul da Terra para me ajudar a lembrar o que é uma molécula polar. Uma força dipolo-dipolo ocorre quando o lado positivo de uma molécula polar atrai o lado negativo de outra molécula polar. Para que esse tipo de ligação funcione, as moléculas precisam estar muito próximas umas das outras, como se estivessem em um líquido.
Forças íon-dipolo
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Uma força íon-dipolo é exatamente o que seu nome diz. É uma força entre um íon e uma molécula dipolo. Lembre-se de que um íon é um átomo que ganhou ou perdeu um ou mais elétrons e, portanto, tem uma carga negativa ou positiva. Um cátion é um átomo que perdeu um elétron de valência e, portanto, tem mais prótons positivos do que elétrons negativos, por isso é carregado positivamente. Um ânion é um átomo que ganhou um elétron de valência e está carregado negativamente.
Portanto, sabendo que uma molécula dipolo tem uma leve carga em ambos os lados e que os íons têm cargas, tanto negativas quanto positivas, você pode entender como eles se ligariam. Os cátions seriam atraídos para o lado negativo de uma molécula polar e os ânions seriam atraídos para o lado positivo.
Ligação de hidrogênio
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Simplificando, uma ligação de hidrogênioé uma atração entre um hidrogênio ligeiramente positivo em uma molécula e um átomo ligeiramente negativo em outra molécula. As ligações de hidrogênio são forças dipolo-dipolo. A grande diferença de eletronegatividade entre os átomos de hidrogênio e vários outros átomos, como flúor, oxigênio e nitrogênio, faz com que a ligação entre eles seja polar. Os outros átomos têm mais afinidade com os elétrons compartilhados, então eles se tornam ligeiramente carregados negativamente e o hidrogênio torna-se levemente carregado positivamente. Os átomos de hidrogênio são pequenos, então eles podem se aconchegar perto de outros átomos. Isso permite que eles se aproximem muito do par de elétrons não compartilhados de carga ligeiramente negativa de um átomo próximo e criem uma ligação com ele. Uma ligação de hidrogênio é geralmente representada como uma linha pontilhada entre o hidrogênio e o par de elétrons não compartilhado do outro átomo eletronegativo. Se parece com isso:
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As ligações de hidrogênio são as mais fortes de todas as forças intermoleculares. Eles são extremamente importantes para afetar as propriedades da água e moléculas biológicas, como proteínas. A água é um ótimo exemplo de ligação de hidrogênio. A água é uma molécula polar composta por dois hidrogênios e um oxigênio. O oxigênio é ligeiramente negativo, enquanto os hidrogênios são ligeiramente positivos. Os hidrogênios formam ligações de hidrogênio com o oxigênio de moléculas adjacentes. Então, essas moléculas formam mais ligações com outras moléculas de água adjacentes. Se parece com isso:
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Essas ligações podem ser relativamente fracas por si mesmas, mas quando você tem muitas delas juntas, como no caso da água, elas se tornam muito fortes. Essas ligações ajudam a manter a água em estado líquido por uma ampla gama de temperaturas. As ligações de hidrogênio tornam a água um bom solvente porque ela forma facilmente ligações de hidrogênio com outras substâncias. A ligação de hidrogênio também é importante na biologia porque, entre outras coisas, ela afeta a maneira como uma molécula de proteína se dobra, o que afeta suas propriedades funcionais.
Efeitos das forças intermoleculares
As forças intermoleculares fazem com que as moléculas se comportem de maneiras que não preveríamos apenas a partir de suas estruturas moleculares. Essas forças afetam o ponto de ebulição, evaporação e solubilidade de certas moléculas. O ponto de ebulição de certos líquidos aumenta devido às forças intermoleculares. Para que uma substância ferva, as moléculas que estavam próximas no líquido precisam se afastar mais. As forças intermoleculares tornam difícil para as moléculas se separarem porque elas são tão atraídas umas pelas outras, então mais energia é necessária, o que torna a temperatura na qual algo ferve muito mais alta. Essa é a mesma ideia, apenas oposta, para alterar o ponto de fusão dos sólidos. As forças intermoleculares de um sólido o mantêm no estado sólido por mais tempo do que seria esperado, porque ele não
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Evaporação
Resumo da lição
As forças intermoleculares são as forças que existem entre as moléculas. Embora mais fracos do que as forças intramoleculares, eles ainda são fortes o suficiente para ter efeitos sobre o ponto de ebulição, ponto de fusão, evaporação e solubilidade das substâncias. Uma força dipolo-dipolo ocorre quando o lado positivo de uma molécula polar atrai o lado negativo de outra molécula polar. Uma força íon-dipolo é uma força entre um íon e uma molécula polar. Uma ligação de hidrogênio é uma força dipolo-dipolo e é uma atração entre um hidrogênio levemente positivo em uma molécula e um átomo levemente negativo em outra. As ligações de hidrogênio são importantes nas propriedades da água e em certas moléculas biológicas, como as proteínas.
Resultados de Aprendizagem
Após esta vídeo aula, você será capaz de:
- Distinguir entre forças intermoleculares e forças intramoleculares
- Defina as forças dipolo-dipolo, forças íon-dipolo e ligações de hidrogênio
- Explique os efeitos das forças intermoleculares nas propriedades de certas moléculas
- Resuma por que as ligações de hidrogênio são importantes