Forças Intermoleculares

Forças dipolo induzido

A força dipolo induzido ou dipolo temporário ou ainda Forças de Dispersão London é uma força de atração que aparece nas substâncias formadas por moléculas apolares, no estado sólido ou líquido. A nuvem eletrônica nas moléculas apolares é uniforme, não aparecendo cargas. Essa nuvem pode sofrer deformação por ação externa, como aumento de pressão e diminuição de temperatura, provocando, então, uma distribuição desigual de cargas, o que faz com que surja um dipolo. O dipolo instantâneo induz a polarização da molécula vizinha, resultando uma atração fraca entre elas. Na química, o termo forças de van der Waals originalmente referem-se a todas as formas de forças intermoleculares; entretanto, atualmente o termo tende a se referenciar a forças intermoleculares que tratam de forças devido a polarização das moléculas. Forças relacionadas com dipolos de ângulos fixos ou médios (forças de Keesom) e livres ou rotação dos dipólos (forças de Debye), bem como deslocamentos na nuvem eletrônica (Forças de dispersão de London) eram assim nomeadas em homenagem físico holandês Johannes Diderik van der Waals, o primeiro a documentar essas interações. Em 1873, van der Waals elaborou uma equação relacionando a pressão e a temperatura de um gás com o seu volume. Para ele, a pressão deveria ser um pouco maior do que previam as equações até então adotadas, devido às forças de atração entre as moléculas do gás. A equação de Van der Waals mostrou-se mais precisa do que as equações anteriores; por isso os cientistas aceitaram dessas forças. As forças de Van der Waals são muito fracas e atuam apenas quando as moléculas estão bem próximas umas das outras. As forças de London são esquematizadas pela força dipolo-induzido, descoberta por Johannes Diderik van der Waals e Fritz London, nos seus experimentos. Essa força acontece quando uma molécula que tem seus elétrons movendo rapidamente tem um lado com mais elétrons que o outro, fazendo com que fique polarizada momentaneamente, polarizando, por indução elétrica, uma outra molécula vizinha (dipolo induzido) resultando uma atração entre ambas.

Ligação de hidrogênio

As ligações de hidrogênio são interações que ocorrem entre o átomo de hidrogênio e dois ou mais átomos, de forma que o hidrogênio sirva de "elo" entre os átomos com os quais interagem. São as interações intermoleculares mais intensas, medidas tanto sob o ponto de vista energético quanto sob o ponto de vista de distâncias interatômicas.

A ligação no hidrogênio é um dos casos especiais da tabela periódica, pois na ligação covalente ou iônica que consiste na troca ou surgimento de elétrons o hidrogênio fica estável apenas com dois elétrons na sua camada de valência. O átomo de hidrogênio, em vez de se unir a um só átomo de oxigênio, pode se unir simultaneamente a dois átomos de oxigênio, formando uma ligação entre eles. Essa ligação é chamada ponte de hidrogênio e se forma, sobretudo com os elementos muito eletronegativos (F;O;N). Entretanto esta ligação,do tipo eletrostático, não é muito firme, sendo preferível representá-la em pontilhado ou em tracejado nas fórmulas. Existem dois tipos de ponte de hidrogênio: a intramolecular e a intermolecular. A ligação intramolecular se faz na mesma molécula e a intermolecular se faz entre duas moléculas.

Por exemplo, um átomo de hidrogênio de uma molécula de água (H₂O) interage com átomos de oxigênio das moléculas vizinhas. Todas as características e propriedades físicas particulares da água resultam de sua estrutura molecular. A diferença de eletronegatividade entre os átomos de hidrogênio e de oxigênio gera uma separação de cargas. Assim, os átomos ligeiramente positivos de hidrogênio de uma molécula interagem com os átomos parcialmente negativos de oxigênio de outra molécula vizinha. Essas ligações criam uma cadeia que pode se rearranjar muitas vezes, permitindo que a água líquida flua em toda parte. Os átomos de hidrogênio e oxigênio podem interagir com muitos tipos de moléculas diferentes, razão pela qual a água é considerada o solvente mais poderoso conhecido. Essa ligação dá uma notável característica à água: a tensão superficial. .

As ligações de hidrogênio também existem dentro de uma mesma molécula, como nas proteínas e RNA. Em ambos os casos elas são importantes na manutenção da estrutura da macromolécula. Além disso, sua baixa energia (1 a 10 kJ/mol) permite o rompimento da ligação com o aumento da temperatura, daí os eventos de desnaturação das proteínas e do RNA, além da dissociação da dupla fita de DNA.

Observação: Hidrogênio em ponte é quando o átomo de hidrogênio está ligado a dois outros átomos por ligações covalentes, como no caso do diborano.

Componentes: Júlio, Camilla, Wilma, Yuri, Jennifer, Leiliele, Téofilo, Paulo Henrique, Anderson. 1° 07