MODELOS DE FORÇAS INTERMOLECULARES
As forças ou interações Intermoleculares podem influenciar nas propriedades físicas (estado físico das substâncias, ponto de ebulição e fusão, solubilidade, densidade, viscosidade) das substâncias.
Estas ligações podem ser do tipo: Forças de Van der Waals ou Pontes de Hidrogênio.
Quando ocorre mudança de estado físico de um composto molecular, são rompidas as ligações intermoleculares e permanecem as ligações interatômicas covalentes.
FORÇAS DE VAN DER WAALS
São forças de atração intermolecular que se estabelecem entre moléculas polares e entre moléculas apolares quando as substâncias moleculares apresentarem-se nos estados liquido e sólido.
Os dois tipos principais de Forças de Van der Waals são:
a) Entre dipolos permanentes (dipolo-dipolo permanente) – moléculas Polares
Ocorre entre moléculas polares quando o polo positivo (+) de uma molécula atrai o polo negativo (–) de moléculas adjacentes. Por exemplo: entre moléculas de cloreto de hidrogênio líquido [HCl(l)].
b) Entre dipolos instantâneos (dipolo-dipolo induzido), moléculas Apolares, também chamada de Forças ou Interações de London.
Ocorre entre moléculas apolares (polaridade desprezível) quando, devido ao movimento dos elétrons, formam-se dipolos instantâneos. Estes dipolos são capazes de induzir a formação de outros dipolos instantâneos em moléculas adjacentes.
Este tipo de interação é de curto alcance, uma vez que estes dipolos estão constantemente sendo desfeitos e novamente estabelecidos com as mesmas ou com outras moléculas, devido às “flutuações” eletrônicas em cada molécula. Esta atração, por ser temporária, tem caráter mais fraco que a estabelecida entre dipolos permanentes.
Exemplo: entre moléculas apolares do hidrogênio líquido [H2(l)].
PONTES OU LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO A ligação de Hidrogênio é um tipo especial de interação dipolo-dipolo permanente entre moléculas polares e ocorre entre o átomo de Hidrogênio que deverá estar ligado a um Flúor, ou Oxigênio ou Nitrogênio na molécula com um Flúor, ou Oxigênio ou Nitrogênio da outra molécula.
Entre moléculas iguais de água [H2O(l)]
Entre moléculas diferentes: HF com H2O
IDENTIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO ENTRE MOLÉCULAS
Qualquer combinação de três destes elementos caracteriza uma ligação de Hidrogênio.
Exemplos: O – H – O ou N – H – N ou F – H – F ou N – H – O ou F – H – N
ou F – H – O; etc...
COMBINAÇÕES POSSÍVEIS
Outros exemplos de Ligação ou Pontes de Hidrogênio entre moléculas Polares.
Ácido Etanoico ou Acético: pontes de Hidrogênio entre suas moléculas.
Álcool Etílico ou Etanol: pontes de Hidrogênio entre suas moléculas.
SEPARANDO O ÁLCOOL MISTURADO NA GASOLINA COM ÁGUA PURA
A gasolina como todos os HidroCarbonetos tem polaridade desprezível (Apolares).
O álcool etílico ou etanol como todas as funções orgânicas Oxigenadas, Nitrogenadas, Halogenadas ou com algum elemento diferente de Hidrogênio ou de Carbono tem partes Polares e partes Apolares na sua molécula, logo podem solubilizar os HidroCarbonetos Apolares e neste caso a gasolina.
Fórmula do Etanol: CH3 - CH2 - OH
Parte Apolar => [CH3 - CH2 - ], faz o álcool ser solúvel na gasolina.
Parte Polar => [- OH ], faz o álcool ser solúvel na água.
A interação intermolecular do álcool com a gasolina é chamada de dipolo-dipolo induzido de fraca intensidade.
A água é um composto polarizado e pode solubilizar o álcool usando sua parte Polar e a interação intermolecular neste caso é chamada de ligação ou ponte de Hidrogênio uma interação forte.
A água separa o álcool da gasolina por que a interação água-álcool é mais forte que a interação álcool-gasolina.
A gasolina pura será a fase superior e o álcool misturado com a água será a parte inferior do sistema.
Veja o vídeo abaixo.
Cálculo da porcentagem de álcool na gasolina, veja o vídeo.
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