GEOMETRIA MOLECULAR
POLARIDADE DAS MOLÉCULAS
INTERAÇÕES INTERMOLECULARESINTERAÇÕES INTERMOLECULARES
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PROFESSORACRISTINA LORENSKI FERREIRA
ALGUNS QUESTIONAMENTOS
• Como os átomos estão distribuídos
espacialmente em uma molécula?
• Como as moléculas interagem?
• Quais forças intermoleculares existem?
• Por que o gelo flutua na água?
• Por que as garrafas contendo líquido • Por que as garrafas contendo líquido
podem estourar no congelador?
• Como a lagartixa consegue caminhar pelas
paredes?
• Por que óleo e água não se misturam?
• Como age o sabão?
• Por que o NaCl se dissolve em água e não
se dissolve em óleo?3
GEOMETRIA MOLECULAR
A Geometria Molecular descreve o ARRANJO ESPACIAL do átomo
central e dos átomos ligados diretamente a ele. Dependendo
dos átomos que compõem as moléculas, podemos ter as
seguintes geometrias principais:
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COMO PODEMOS PREVER A
GEOMETRIA DE UMA MOLÉCULA?
TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA CAMADA DE
VALÊNCIA - TRPEV (RONALD J. GILLESPIE) (1957)VALENCE SHELL ELECTRON PAIR REPULSION – VSEPR
Os pares de elétrons ao redor do átomo Os pares de elétrons ao redor do átomo central distribuem-se no espaço de forma a
AFASTAREM-SE O MÁXIMO POSSÍVEL UNS DOS OUTROS
a fim de garantirem ESTABILIDADE.
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POLARIDADE DAS MOLÉCULAS
Uma molécula pode ser POLAR ou APOLAR,
característica que depende da
GEOMETRIA MOLECULAR e da
DIFERENÇA DE ELETRONEGATIVIDADE DIFERENÇA DE ELETRONEGATIVIDADE
dos átomos presentes.
A SOLUBILIDADE de um soluto em um
solvente é influenciada pela
POLARIDADE MOLECULAR de ambos. 12
LIGAÇÕES POLARES E APOLARES
• EXEMPLO 1: Molécula HF
O par de elétrons compartilhado não é atraído igualmente por ambos os átomos, pois o .................é MAIS En que o ............. .
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• EXEMPLO 2: Molécula H2
LIGAÇÕES POLARES E APOLARES
• Como os átomos possuem a mesma En, não há polarização da ligação e dizemos que se trata de uma Ligação Covalente Apolar.
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Vetor Momento de Dipolo
• A ligação que existe na molécula HF ocorre o aparecimento dePÓLOS ELÉTRICOS.
• O vetor é orientado no sentido do pólo positivo para onegativo.
POLARIDADE DAS MOLÉCULAS
negativo.
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POLARIDADE DAS MOLÉCULAS
Para moléculas COM MAIS DE 2 ÁTOMOS, devemos SOMAR todos os R de todas as ligações e concluir SE o Vetor momento de Dipolo Resultante R é NULO ou NÃO NULO.
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Ligações POLARESMolécula APOLAR
• Substâncias formadas por moléculas POLARESgeralmente se dissolvem bem em solventes formados
por moléculas também POLARES.
• Substâncias formadas por moléculas APOLARES
POLARIDADE E SOLUBILIDADE
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• Substâncias formadas por moléculas APOLARESgeralmente se dissolvem bem em solventes formados
por moléculas também APOLARES.
SEMELHANTE DISSOLVE SEMELHANTE.
NaCl SE DISSOLVE EM ÁGUA, POIS HÁ INTERAÇÃO...
NaCl NÃO SE DISSOLVE EM
ÓLEO, POIS NÃO HÁ
INTERAÇÃO...
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APOLAR
As forças que existem entre as moléculas - FORÇAS
INTERMOLECULARES - não são tão fortes como as ligaçõesiônicas ou covalentes, mas são muito importantes; sobretudoquando se deseja explicar as PROPRIEDADES MACROSCÓPICAS DA
SUBSTÂNCIA.
FORÇAS INTERMOLECULARES
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE:•A teoria cinética dos GASES assume que a distância entre asmoléculas é tão grande que não existe força de atração entre elas.
•Em estado líquido e sólido as moléculas estão muito próximas e aforça atrativa pode ser observada.
Dipolo induzido, Forças de Dispersão de London ou
Forças de Van der Waals
Dipolo permanente ou dipolo dipolo
TIPOS DE INTERAÇÕES ENTRE MOLÉCULAS
Dipolo permanente ou dipolo dipolo
Ligação de Hidrogênio
Ocorre entre moléculas apolares neutras. É também conhecidacomo força de Van der Waals com dipolos induzidos.
+ -
Molécula Apolar Dipolo instantâneo
DIPOLO DIPOLO INDUZIDOINDUZIDO
Molécula Apolar Dipolo instantâneo
Exemplo: Cristais de iodo, I2 sólido, que, por terem suas moléculas fracamenteunidas, passam facilmente da fase sólida para a fase gasosa, ou seja, sofremsublimação
Estas forças são estabelecidas da seguinte maneira: quando duasmoléculas apolares se aproximam, ocorre uma repulsão entre suas nuvenseletrônicas. Essa repulsão provoca um movimento dos elétrons que vão seacumular numa região da molécula, deixando a região oposta com deficiênciade carga negativa.
Cria-se assim um dipolo induzido: a molécula apolar, onde seformou o dipolo, induz as outras moléculas a também formarem dipolos,
DIPOLO DIPOLO INDUZIDOINDUZIDO
formou o dipolo, induz as outras moléculas a também formarem dipolos,dando origem a uma pequena força de atração elétrica entre elas.
• Ocorre entre moléculaspolares neutras.
• É também conhecida como força de Van der Waals com dipolos permanentes.
DIPOLO DIPOLO DIPOLODIPOLO
• Caso especial de dipolo permanente
• Ocorre em moléculas polares que apresentam H interagindo com F,O ou N.
• A “ponte” é formada pela atração entre o H de uma molécula e oátomo muito eletronegativo (F, O ou N) de outra molécula.
• Por ser essa uma força de atração bastante forte, as moléculas quefazem ligações de hidrogênio possuem pontos de fusão e ebulição
LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO
fazem ligações de hidrogênio possuem pontos de fusão e ebuliçãomuito altos.
Por que o gelo flutua sobre a água?
As interações por ligações de hidrogênio geram pequenos espaços vazios entre as
moléculas, aumentando o volume.
Por que garrafas contendo líquido estouram no congelador?
LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO - ÁGUA
Com o aumento de volume, a densidade diminui, já que a massa se mantém
constante.
d = m/V
Assim, água no estado sólido é capaz de flutuar sobre o seu próprio líquido!
Com o avanço das técnicas de microscopia em escala nanométrica descobriu-se que as lagartixas possuíam em suas patas uma quantidade muito grande de fios,
muito pequenos. Como a superfície desses fios é de substâncias apolares, a soma de forças de baixo poder de atração contidas na enorme área superficial dos pelinhos de suas patas é o suficiente para suportar o peso da lagartixa e
aderi-la a qualquer superfície, seja lisa ou rugosa..
Curiosidade: O caso da Lagartixa
Dois fatores que influenciam os PF e PE:
1. TIPO DE FORÇA INTERMOLECULAR: quanto mais intensas as atrações intermoleculares,maiores seus PF e PE.
2. MASSA MOLECULAR/TAMANHO: quanto maior o tamanho de uma molécula, maiorserá sua superfície, o que propicia um maior número de interações com outrasmoléculas vizinhas , acarretando PF e PE maiores.
Forças Intermoleculares e Pontos de Fusão e de Ebulição
Para comparar os pontos de fusão e de ebulição de diferentes substâncias , devemos considerar esses dois fatores da seguinte maneira:
“Quanto maior a intensidade de interação, maiores seu PF e PE.”
Ordem crescente de intensidade de interação: dipolo induzido < dipolo permanente < ligações de hidrogênio
·Para moléculas com o mesmo tipo de interação:“Quanto maior a massa molecular, maiores seu PF e PE”.
EXERCÍCIOS DO LIVRO VOLUME 1 – PARTE 2
Páginas Exercícios Conteúdo
291 11 e 12 Geometria
292 13, 14, 15, 16,17, 20 Geometria
296 21 e 22 Geometria
304 3, 4 e 5 Geometria e polaridade
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304 3, 4 e 5 Geometria e polaridade
305 7, 8, 9, 10, 11 Geometria e polaridade
310 13, 14, 15, 16, 17 Interações Intermoleculares
315 21 e 22 Interações Intermoleculares
316 2 Interações Intermoleculares
317 1, 2 e 7 Interações Intermoleculares
318 8, 11, 13, 14 Geonetria, Polaridade e Int. Interm.
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