Capítulo QUÍMICA NA ABORDAGEM DO COTIDIANO Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares Geometria molecular  Geometria molecular é a expressão para.

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Transcript Capítulo QUÍMICA NA ABORDAGEM DO COTIDIANO Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações químicas intermoleculares Geometria molecular  Geometria molecular é a expressão para.

Capítulo
9
QUÍMICA
NA ABORDAGEM
DO COTIDIANO
Geometria molecular
e ligações químicas
intermoleculares
Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Geometria molecular
 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.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Geometria molecular
 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.
QUÍMICA
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
EDUARDO CANTO
Geometria molecular
QUÍMICA
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
EDUARDO CANTO
Geometria molecular
QUÍMICA
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
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).
 É de particular
interesse a atração
exercida sobre os
elétrons envolvidos
ADILSON SECCO
na ligação química.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Ligações polares e apolares
 Uma ligação covalente será polar sempre que os dois átomos
que estabelecem essa ligação covalente possuírem diferentes
ADILSON SECCO
eletronegatividades.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Ligações polares e apolares
 Uma ligação covalente será apolar sempre que os dois átomos
que estabelecem essa ligação covalente possuírem a mesma
ADILSON SECCO
eletronegatividade.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Polaridade das moléculas
 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.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Polaridade das moléculas
 Sentido do vetor: é orientado no sentido do polo positivo
para o negativo.
 Intensidade do vetor: depende da diferença de
eletronegatividade entre os átomos.
 A polaridade de uma molécula com mais de dois átomos
é expressa pelo vetor momento de dipolo resultante
(R). Se ele for nulo, a molécula será apolar e, caso
contrário, polar.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Polaridade das moléculas
QUÍMICA
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Polaridade das moléculas
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Polaridade e solubilidade
 Soluto polar tende a se dissolver bem em solvente polar.
Gasolina
Água
Substância apolar não
tende a se dissolver bem
em solvente polar.
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ADILSON SECCO
ADILSON SECCO
ADILSON SECCO
 Soluto apolar tende a se dissolver bem em solvente apolar.
Etanol
+
Água
Substância polar tende
a se dissolver bem em
solvente polar.
Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Gasolina
+
Querosene
Substância apolar tende
a se dissolver bem em
solvente apolar.
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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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Interações dipolo-dipolo
 São as interações dipolo permanente-dipolo permanente que
mantêm as moléculas de uma substância polar unidas no
ADILSON SECCO
estado sólido ou líquido.
Representação das interações dipolo permanente-dipolo permanente,
que unem as moléculas de uma substância polar.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
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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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Ligações de hidrogênio
 No fluoreto de hidrogênio, na água e na amônia, sólidos ou
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líquidos, são essas forças que mantêm as moléculas unidas.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
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
ADILSON SECCO
dipolo instantâneo.
Uma distorção
momentânea da nuvem
eletrônica produz um
dipolo instantâneo…
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Interações dipolo instantâneo-dipolo
induzido
 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
ADILSON SECCO
primeira molécula.
… que induz o
aparecimento de um
dipolo na molécula
vizinha.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
As forças moleculares têm diferentes
intensidades
 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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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Esquematizando
Molécula
pode ser
pode ser
Apolar
Polar
se
Não tem H
diretamente
ligado a
F, O ou N
interage
com outras
moléculas
iguais por
interage
com outras
moléculas
iguais por
Dipolo instantâneo-dipolo induzido
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Dipolo permanente-dipolo permanente
Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
se
Tem H
diretamente
ligado a
F, O ou N
interage
com outras
moléculas
iguais por
Ligações de
hidrogênio
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
e o tipo de força intermolecular
existente na substância.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
ADILSON SECCO
fatores: o tamanho da molécula
Ligações intermoleculares e ponto
de ebulição
 O ponto de ebulição (P.E.) aumenta à medida que aumenta a
ADILSON SECCO
massa da molécula.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
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
ADILSON SECCO
hidrogênio entre suas moléculas.
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
Ligações intermoleculares e ponto
de ebulição
 Em substâncias constituídas por moléculas apolares, é o
tamanho crescente (massa molecular crescente) que
 CH4 < SiH4 < GeH4 < SnH4
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
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ADILSON SECCO
determina a ordem crescente dos P.E.
Ligações intermoleculares e ponto
de ebulição
 No caso das substâncias HCl, HBr, HI e HF constituídas por
sequência HCl, HBr e HI.
 HCl < HBr < HI < HF
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Capítulo 9 – Geometria molecular e ligações
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ADILSON SECCO
moléculas polares, o HF apresenta um alto P.E. e destoa da
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Autores: Eduardo Leite do Canto e Francisco Miragaia Peruzzo
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2012
QUÍMICA
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FIM