O Seminário de Interações Intermoleculares

Seminário de Química Prática

Interações Intermoleculares

Interação Dipolo - Dipolo

- Também conhecida como dipolo permanente – dipolo permanente

- Dipolos permanentes

- Ocorre entre moléculas polares

- Como sabemos, as moléculas polares apresentam uma distribuição uniforme de cargas elétricas (isso por causa da diferença de eletronegatividade dos átomos). Essa falta de simetria na distribuição faz com que se formem dipolos elétricos permanentes (momento dipolar diferente de zero), ou seja, fazendo com que em uma parte da molécula haja uma densidade maior de elétrons.

- Isso faz com que haja uma interação entre as moléculas através da interação eletroestática entre dipolos. Em outras palavras, o pólo positivo de uma atrai o negativo da outra.

- Por conta desta atração entre cargas de sinais contrários, as moléculas tendem a ficar mais alinhadas, como extremo positivo de um dipolo próximo ao extremo negativo de outro. No entanto, a energia térmica (energia cinética molecular) causa colisões entre as moléculas, que perturbam o alinhamento. Mesmo assim, ainda existe atração entre as moléculas polares.

- Em sua organização também haverá o fato de que elas estarão algumas vezes em uma orientação que é atrativa e outras em uma orientação que é repulsiva.

- É uma interação muito mais fraca que a responsável por uma ligação covalente, tendo somente cerca de 1% de sua intensidade.

- A força dipolo – dipolo cai muito rapidamente com a distância, sendo a energia necessária para separar um par de dipolos proporcional a 1/d3, onde d é a distância entre eles.

- Há duas razões para a intensidade relativamente baixa das interações dipolo – dipolo:

1. As cargas associadas com os dipolos serem somente cargas parciais, e não cargas plenas** (ou seja, o dipolo é, no todo, eletricamente neutro. As cargas aparecem devido aos centros de cargas positivas e negativas não coincidirem).

2. A outra razão é por conta da energia térmica, ou seja, à temperatura ambiente, as colisões entre as moléculas fazem com que os dipolos fiquem um pouco desalinhados, reduzindo assim a intensidade das interações.

** cargas plenas são cargas formais que existem em casos em que há grande diferença de eletronegatividade na ligação química. A atração de um núcleo pode ser tão forte que esta pode se romper e formar cargas formais.

As cargas formais ocorrem formais ocorrem nos átomos pela falta (+) ou excesso (-) de elétrons na ligação química.

- Para moléculas de massas e tamanhos aproximadamente iguais, a força das atrações intermoleculares aumenta com o aumento da polaridade.

- Para forças dipolo – dipolo atuarem, as moléculas devem ser capazes de conseguir se aproximar com a orientação correta.

- Para moléculas de polaridade comparável, consequentemente, as com menores volumes moleculares, geralmente sofrem maiores forças atrativas dipolo – dipolo.

Prática 1 - Determinação do volume final de uma mistura água

Parte Experimental

Materiais

- Reagentes: Água e etanol

- Vidrarias: 2 provetas de 15,00 mL e uma de 25,00 mL; béqueres

Procedimento

Em uma proveta de 15,00 mL foi adicionado 12,00 mL de água e em outra foi adicionado 12,00 mL de etanol.

Após isso, misturou-se o conteúdo das duas provetas em outra proveta de 25,00 mL.

Esperou-se um tempo e obteve-se o volume final.

Resultados e discussão

Após os dois líquidos serem misturados, o volume final obtido foi de 23,00 mL, e posteriormente havendo uma maior contração para 21,00 mL. Observou-se também que houve uma liberação de calor, indicando que era uma mistura exotérmica.

Nesta mistura, o volume diminui porque as moléculas das substâncias presentes se rearranjam, formando ligações de hidrogênio, que diminui a distância entre elas.

Analisando as moléculas:

Água:

A água é uma molécula polar, já que apresenta uma diferença de eletronegatividade entre os átomos presentes, fazendo com que haja uma concentração maior de elétron no oxigênio (centro de carga parcial negativo). As interações presentes entre suas moléculas são as do tipo ligação de hidrogênio, onde ocorre uma atração eletrostática entre pólos positivos e pólos negativos. Por meio deste tipo de ligação, são formados espaços vazios entre as moléculas de água, fazendo com que ela fique mais espaçada, como mostrado abaixo:

Etanol

O etanol é um composto orgânico que em sua estrutura possui uma parte apolar, chamada hidrofóbica (cadeia carbônica) e outra polar, chamada hidrofílica (grupo OH). As interações entre as moléculas de etanol também são do tipo ligação de hidrogênio, que contribui para que seu ponto de ebulição seja elevado, já que as ligações existentes atuam por meio de forças eletrostáticas muito intensas, que necessita de muita energia para se quebrar as ligações.