Definição de forças intermoleculares (Dipolo-Dipolo, Íon-Dipolo, Londres e P. Hidrogênio)

Candela Rocío Barbisan | 11 de novembro 2021
Engenharia Química

Basicamente, existem três forças intermoleculares que são as mais típicas e as que trataremos nesta seção. Agora, por que o estudo desses tipos de forças é interessante? Bem, porque permite prever algumas propriedades químicas, como pontos de ebulição e pontos de fusão.

Suponha que temos os seguintes compostos MgO, NO₂, HF e F₂ e devemos classificá-los aumentando o ponto de ebulição. Nós sabemos disso como força a partir de atração entre eles, devemos entregar mais Energia para quebrar os links. Portanto, devemos entender quais são as forças que interagem.

No caso do MgO, é um composto iônico, então as forças que o mantêm coeso são eletrostáticas, as mais intensas de todas, portanto, terá o maior Ponto de Ebulição. Então, se analisarmos NO versus HF e F

Com base nesta análise, sabe-se que o maior ponto de ebulição será MgO, seguido de HF, então NO ₂ e finalmente F₂.

Forças de Londres

Também conhecidas como forças de dispersão, elas existem em todos os compostos moleculares. Porém, nas moléculas polares elas perdem importância devido à existência de dipolos que farão com que outras forças mais relevantes existam. Portanto, nas moléculas apolares, elas são as únicas forças presentes.

Quanto maior for a massa molar, maiores serão as Forças de Londres. Por sua vez, as moléculas apolares formam dipolos transitórios ou temporários, ou seja, a nuvem eletrônica é deformada pelo continuum movimento de seus elétrons. Quanto maior essa nuvem eletrônica e mais polarizável, maior será a interação das Forças de Londres.

Exemplos típicos são compostos diatômicos, como Cl₂ onde há simetria na estrutura somada ao fato de os dois átomos que a formam possuírem a mesma eletronegatividade, portanto, a ligação é apolar e a molécula também é apolar. No caso de CO₂, as forças predominantes também são Forças de Dispersão; entretanto, observamos ligações polares que, dada a estrutura simétrica da molécula, cancelam seus dipolos, formando uma molécula apolar.

Forças dipolo-dipolo

Quando as moléculas não apresentam simetria e são gerados dipolos permanentes, diz-se que a molécula é polar ou que seu momento de dipolo não é zero. Isso implica na presença de forças dipolo-dipolo que geram atrações entre as extremidades carregadas das moléculas, a extremidade com densidade de elétrons positiva de uma molécula e a extremidade com densidade de elétron negativa de outra molécula. Claro, ao trabalhar com densidades de elétrons essas forças são mais intensas do que as forças de Londres, que, como dissemos, estão presentes em todas as moléculas.

Exemplos típicos são moléculas H₂S e HBr onde, devido à sua geometria, áreas com densidades de carga negativa interagem fortemente com densidades de carga positiva de outra molécula.

Forças de ligação de hidrogênio

Este tipo de força refere-se a um caso específico de forças dipolo-dipolo que são as ligações do Hidrogênio com o Flúor, o Nitrogênio ou o Oxigênio. São forças produto de dipolos entre os átomos mencionados que se ligam fortemente e, portanto, são designa com um nome particular, uma vez que são de maior intensidade do que qualquer outra força dipolo-dipolo. É o caso das moléculas de água (H₂O) ou amônia (NH₃).

Íon - forças dipolo

É o último tipo de força intermolecular que veremos e ocorre nos casos em que um íon participa de um composto. Está interação ocorrerá então entre o íon e os dipolos de uma molécula polar, por exemplo, no dissolução a partir de você sai em água, como MgCl₂ na água. Os dipolos permanentes das moléculas polares da interação da água com as espécies iônicas dissolveram Mg⁺² e Cl^-.

Deve-se notar que esses tipos de forças vistos são mais fracos do que ligações covalentes e ligações iônicas, presentes em sólidos covalentes e compostos iônicos, respectivamente.