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FORÇAS INTERMOLECULARES Forças Intermoleculares Aumento das forças intermoleculares Líquidos e sólidos possuem forças intermoleculares que impedem sua expansão. Sem as FORÇAS INTERMOLECULARES, todas as substâncias seriam gases. Forças Intermoleculares Tipo de Interação Fatores Principais Valor Aproximado (kcal/mol) Íon - Íon compostos iônicos 100 - 700 Ligação Covalente Íon - Dipolo 50 - 400 carga do íon e momento de dipolo 40 - 600 Ligação de hidrogênio O, F, N 5 - 50 Dipolo - Dipolo momento de dipolo 5 - 25 Dipolo - Dipolo Induzido momento de dipolo e polarizabilidade 2 - 10 Dipolo Induzido - Dipolo Induzido polarizabilidade 0,05 - 40 Interação: Íon - Dipolo Solubilidade de compostos iônicos em água Interação: Íon - Dipolo Z = carga do íon μ = momento de dipolo r = distância entre as cargas Interação: Íon - Dipolo Comparação do Raio Iônico e Entalpia de Hidratação de diferentes cátions. Cátion Raio Iônico (pm) Entalpia de Hidratação (kJ/Mol ) Li+ 90 -515 Na+ 116 -405 K+ 152 -321 Rb+ 166 -296 Cs+ 181 -263 Solubilidade de diferentes compostos iônicos. Espécie g/100 g de H2O NaCl 36,0 MgCl2 54,5 AlCl3 69,9 Interação: Dipolo - Dipolo - + + - + + - Exemplos: Substâncias polares, CHCl3, acetona, açucar, etc. água – molécula polar Interação: Dipolo - Dipolo Ponto de fusão (PF) e ebulição (PE) de diferentes compostos orgânicos. μ = momento de dipolo r = distância entre as cargas Substâncias PF (oC) PE (oC) CH4 * -182,5 -161,5 CH3Cl -97.7 -24.0 CH2Cl2 -96.6 40.1 CH3Br -93.0 4.5 CH2Br2 -52.8 98.5 CH3I -64.4 42.4 CH2I2 5.7 180.0 C2H6 * -172.0 -88.6 C2H5Br -117.8 38.4 * Substâncias apolares Ligação de Hidrogênio É uma força atrativa, fraca a moderada, entre um átomo de hidrogênio, ligado diretamente a um átomo muito eletronegativo X, e um par de elétrons de outro átomo Y, também bastante eletronegativo. Em geral os átomos X e Y são: F, O e N X Y + H Água Eletronegatividade de Pauling: F = 4,0 O = 3,5 N = 3,0 Metanol Ligação de Hidrogênio Ponto de ebulição P.E. de vários hidretos em função do período: Observe que para os hidretos do grupo 14 (em vermelho), o P.E. aumenta conforme se aumenta o período. Para os outros grupos 15, 16 e 17, hidretos contendo N, O e F possuem P.E. muito mais elevados. Interação: Dipolo – Dipolo Induzido O dipolo da água induz um dipolo na molécula de O2 Eind dip 12 r4 Interação: Dipolo – Dipolo Induzido Solubilidade de gases em água a 20 oC. Moléculas Massa Molecular g / 100g de H2O H2 2 0,000160 N2 28 0,000190 O2 32 0,000434 Cl2 70,9 0,729 HCl * 36,5 42 NH3 * 17 45 * Moléculas polares Interação: Dipolo Induzido – Dipolo Induzido As forças entre dipolos induzidos são chamadas forças de dispersão de London. Interação: Dipolo Induzido – Dipolo Induzido Ponto de fusão e ebulição de algumas moléculas diatômicas homonucleares. Espécies Massa Molecular Ponto de Fusão (oC ) Ponto de Ebulição (oC ) H2 2 -259 -253 N2 28 -210 -196 O2 32 -218 -183 F2 38 -220 -188 Cl2 71 -101 -34 Br2 160 -7 59 I2 254 114 184 Tipos de sólidos cristalinos Estruturas de sólidos cristalinos