Forças Intermoleculares

FORÇAS INTERMOLECULARES

Nos compostos covalentes, as forças que mantêm unidas as moléculas no retículo, são de natureza eletrostática, ou seja, envolvem atração entre cargas positivas e negativas. Existem, fundamentalmente, dois tipos de forças intermoleculates, interação entre dipolos permanentes e interação entre dipolos induzidos.

A) INTERAÇÃO DIPOLO-DIPOLO
Essa interação é observada em moléculas polares e resulta da atração mútua entre a extremidade positiva de uma molécula e a extremidade negativa de outra molécula. No cloreto de iodo (ICl) por exemplo, o iodo, relativamente (+), de uma molécula, é atraído pelo cloro, relativamente (-), de outra molécula.

Como resultado de uma interação desse tipo, moléculas polares se atraem mais fortemente que moléculas apolares, e essa diferença está na intensidade das forças intemoleculares ira se refletir nas propriedades dos compostos corresondentes.

B) LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
Uma espécie excepcionalmente forte de atração dipolo-dipolo é a Ligação de Hidrogênio, na qual, um átomo de H serve como ponte entre 2 átomos eletronegativos, firmando-se a um, por uma ligação covalente e ao outro, por forças puramente eletrostáticas.

Quando um átomo de H se liga a um átomo altamente eletronegativo, a nuvem eletronica a nuvem eletronica se encontra consideravelmente deslocada para o átomo eletronegativo, deixando o nucleo de hidrogêno, "desprotegido". A forte carga positiva do H, assim fracamente protegido, é fortemente atraída pela carga negativa do átomo eletronegativo de uma segunda molécula.

As interações entre as moléculas de água são chamadas ligações de hidrogênio e, apesar de serem bem mais fracas (21kJ/mol) do que as ligações covalentes que ocorrem entre os átomod de O e H, são mais fortes (210-420kJ/mol) do que as interações dipolo-dipolo existentes em outras moléculas polares.

No estado sólido, a água (gelo) forma uma estrutura exagonal bastante "volumosa", o que não ocorre no estado líquido, quando as moléculas se dispõem de tal forma que não há o "vazio central" existente no cristal de gelo. É por isso que o gelo é menos denso que a água líquida. O cristal sólido é mantido or ligações de hidrogênio.

Para a ação ligante ser importante, ambos os átomos eletronegativos da "ponte" devem permanecer ao grupo F, O, N. Só o Hidrigênio ligado a um desses três elementos é suficientemente positivo para existir a necessária atração. A eficácia especial desses elementos deve-se à carga negativa estar concentrada em átomos relativamente pequenos. As ligações de hidrogênio indicam-se geralmente nas fórmulas por uma linha interrompida (pontilhada).

C) FORÇAS DE VAN DER WAALS (DIPOLO INSTANTÂNEO-DIPOLO INDUZIDO)
Existem forças que unem moléculas apolares, uma vez que seus compostos também podem se apresentar no estado sólido. Essas forças atrativas denominam-se "forças de Van der Waals".

A distribuição média de carga numa molécula apolar é simétrica e o momento dipolar resultante é, portanto nulo. Os elétrons, todavia, movem-se e é, pois, muito provavel que, e determinado instante, a distribuição de carga se apresente deformada, relativamente à distribuição média, simétrica. Produz-se, nesse instante, um pequeno dipolo. Esse dipolo, de existência momentânea, deverá afetar a distribuição eletrônica noutra molécula vizinha. O pólo negativo do dipolo tende a repelir elétrons, enquanto o polo negativo tende a atraí-los; o dipolo da primeira molécula induz, portanto, um dipolo de orientação oposta na segunda.

Embora os dipolos momentâneos e indizudos variem constantemente, o resultado final é a existência de certa atração mútua entre as duas moléculas. Estas forças têm raio de orientação muito curto; atuam unicamente entre as regiões de uma e outra molécula, que se encontrem em íntimo contato mútuo, quer dizer, atuam apenas entre as superfícies das moléculas.

A intensidade das Forças de Van der Waals é proporcional ao volume das moléculas; quanto maior a distância, menor a atração que o núcleo exerce sobre os elétrons. Por isso, quanto mais distanciados eles estiverem, mais pronunciadas serão as deformações nas nuvens eletrônicas, e mais fortes os dipolos induzidos.