Post on 07-Apr-2016
Capítulo
9
Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares
Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares
QUÍMICA NA ABORDAGEM DO COTIDIANO
QUÍMICA NA ABORDAGEM DO COTIDIANO
Geometria molecular é a expressão para designar a maneira como os núcleos dos átomos que constituem a molécula, se acham posicionados uns em relação aos outros.
Para se determinar a geometria de uma molécula usa-se o método elaborado pelos químicos ingleses Nevil Sidgwick e Herbert Powell e aperfeiçoado e divulgado pelo canadense Ronald Gillespie.
Geometria molecular
Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares
QUÍMICA NA ABORDAGEM DO COTIDIANO
Ele se baseia no modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR – valence-shell electron-pair
repulsion).
Ao redor do átomo central, os pares eletrônicos ligantes e não ligantes se repelem, tendendo a ficar tão afastados quanto possível.
Com esse afastamento máximo, a repulsão entre os pares eletrônicos será mínima e, portanto, a estabilidade da molécula, como um todo, será máxima.
Geometria molecular
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Geometria molecular
EDUA
RDO
CANT
O
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Geometria molecular
EDUA
RDO
CANT
O
Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares
QUÍMICA NA ABORDAGEM DO COTIDIANO
Eletronegatividade Eletronegatividade é a tendência que o átomo de um
determinado elemento apresenta para atrair elétrons, num contexto em que se acha ligado a outro(s) átomo(s).
ADIL
SON
SECC
O
É de particular interesse a atração exercida sobre os elétrons envolvidos na ligação química.
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Uma ligação covalente será polar sempre que os dois átomos que estabelecem essa ligação covalente possuírem diferentes eletronegatividades.
Ligações polares e apolaresAD
ILSO
N SE
CCO
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Ligações polares e apolares
Uma ligação covalente será apolar sempre que os dois átomos que estabelecem essa ligação covalente possuírem a mesma eletronegatividade.
ADIL
SON
SECC
O
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A polarização da ligação apresenta uma direção, um sentido e uma intensidade. Assim, a polarização pode ser representada por um vetor.
Vetor momento de dipolo ou momento dipolar () é aquele que representa a polarização de uma ligação covalente.
Direção do vetor: é a mesma direção da reta que passa pelo núcleo dos átomos que tomam parte na ligação considerada.
Polaridade das moléculas
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Sentido do vetor: é orientado no sentido do polo positivo para o negativo.
Intensidade do vetor: depende da diferença de eletronegatividade entre os átomos.
Polaridade das moléculas
A polaridade de uma molécula com mais de dois átomos é expressa pelo vetor momento de dipolo resultante
Se ele for nulo, a molécula será apolar e, caso contrário, polar.(R). (R).
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Polaridade das moléculas
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Polaridade das moléculas
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Polaridade e solubilidade
Substância apolar não tende a se dissolver bemem solvente polar.
Substância polar tendea se dissolver bem em solvente polar.
Substância apolar tendea se dissolver bem em solvente apolar.
Soluto polar tende a se dissolver bem em solvente polar. Soluto apolar tende a se dissolver bem em solvente apolar.
Gasolina
Água
Etanol+
Água
Gasolina+
Querosene
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O
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O
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Interações dipolo-dipolo
Nas moléculas polares, a extremidade negativa de uma molécula atrai a extremidade positiva de outra molécula vizinha, o mesmo ocorrendo com sua parte positiva, que interage atrativamente com a parte negativa de outra molécula vizinha.
Essa força de atração entre os dipolos das moléculas é chamada de interação dipolo permanente-dipolo permanente, interação dipolo-dipolo ou, ainda, interação dipolar.
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Interações dipolo-dipolo
São as interações dipolo permanente-dipolo permanente que mantêm as moléculas de uma substância polar unidas no estado sólido ou líquido.
Representação das interações dipolo permanente-dipolo permanente, que unem as moléculas de uma substância polar.
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SECC
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Ligações de hidrogênio
Quando em uma molécula existir hidrogênio ligado a um átomo pequeno e muito eletronegativo (F, O e N), haverá uma grande polarização dessa ligação, produzindo no hidrogênio um intenso polo positivo.
Essa polarização faz o hidrogênio interagir com o par de elétrons de outra molécula vizinha, resultando numa interação extraordinariamente forte entre as moléculas, chamada de ligação de hidrogênio.
É uma interação mais forte que as do tipo dipolo-dipolo.
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Ligações de hidrogênio
No fluoreto de hidrogênio, na água e na amônia, sólidos ou líquidos, são essas forças que mantêm as moléculas unidas.
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Interações dipolo instantâneo-dipolo induzido Se, em uma molécula apolar, durante uma pequena fração
de segundo, sua nuvem eletrônica estiver um pouco mais deslocada para um dos extremos da molécula, foi criado um dipolo instantâneo.
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Uma distorção momentânea da nuvem
eletrônica produz um dipolo instantâneo…
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A extremidade positiva desse dipolo atrai os elétrons da molécula vizinha, na qual, por sua vez, também aparece um dipolo, chamado de dipolo induzido, ou seja, provocado pela primeira molécula.
Interações dipolo instantâneo-dipolo induzido
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… que induz o aparecimento de um dipolo na molécula
vizinha.
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As forças moleculares têm diferentesintensidades Comparando moléculas com tamanhos e massas parecidos,
pode-se afirmar que a intensidade dos diferentes tipos de forças intermoleculares varia na seguinte ordem:
Dipolo instantâneo- -dipolo induzido
Dipolo permanente- -dipolo permanente
Ligações de hidrogênio
Aumenta a intensidade das forças intermoleculares
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EsquematizandoMolécula
Apolar
Dipolo instantâneo- -dipolo induzido
Polar
Não tem H diretamente
ligado a F, O ou N
Dipolo permanente- -dipolo permanente
Tem H diretamente
ligado a F, O ou N
Ligações de hidrogênio
interage com outras moléculas iguais por
interage com outras moléculas iguais por
pode ser pode ser
se se
interage com outras moléculas iguais por
Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares
QUÍMICA NA ABORDAGEM DO COTIDIANO
Ligações intermoleculares e ponto de ebulição
Quando uma substância molecular passa do estado sólido (ou líquido) para o estado gasoso, ocorre o rompimento de ligações intermoleculares.
Por que as substâncias moleculares têm diferentes pontos de ebulição? Isso depende basicamente de dois fatores: o tamanho da molécula e o tipo de força intermolecular existente na substância. AD
ILSO
N SE
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Ligações intermoleculares e ponto de ebulição O ponto de ebulição (P.E.) aumenta à medida que aumenta a
massa da molécula.
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Ligações intermoleculares e ponto de ebulição O HF, apesar de ter moléculas mais leves que HCl, HBr e HI,
apresenta P.E. superior ao deles devido às ligações de hidrogênio entre suas moléculas.
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Em substâncias constituídas por moléculas apolares, é o tamanho crescente (massa molecular crescente) que determina a ordem crescente dos P.E.
CH4 < SiH4 < GeH4 < SnH4
Ligações intermoleculares e ponto de ebulição
ADIL
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No caso das substâncias HCl, HBr, HI e HF constituídas por moléculas polares, o HF apresenta um alto P.E. e destoa da sequência HCl, HBr e HI.
HCl < HBr < HI < HF
Ligações intermoleculares e ponto de ebulição
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FIM
ANOTAÇÕES EM AULAAutores: Eduardo Leite do Canto e Francisco Miragaia PeruzzoEditores: André Jun, Fabiana Eiko S. Asano e Paula Yumi Hirata Coordenação de produção: Maria José Tanbellini Revisão: Aline Souza, Miguel Facchini, Ramiro Morais TorresDiagramação: Mamute Mídia EDITORA MODERNA Diretoria de Tecnologia Educacional Editora executiva: Gabriela DiasCoordenadora editorial: Ivonete LucirioCoordenador de projetos: Cristiano GalanEditora: Natália Coltri FernandesEditor assistente de arte: Eduardo BertoliniAssistente editorial: Mayra KallásAssistentes de arte: Adailton Brito, Ana Maria Totaro, Caroline Almeida, Valdeí PrazeresIconografia: Maria Clara Antonelli, Rafael GalvãoRevisão: Luiz Alberto de Andrade, Mariana Nascimento © Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.Todos os direitos reservados. EDITORA MODERNARua Padre Adelino, 758 – BelenzinhoSão Paulo – SP – Brasil – CEP: 03303-904Vendas e atendimento: Tel. (0__11) 2602-5510Fax (0__11) 2790-1501www.moderna.com.br2012