Coloque os seguintes tipos de interações iônicas e moleculares na ordem crescente de magnitude e justifique:
dipolo induzido-dipolo induzido;
dipolo induzido-dipolo induzido;
Passo 1
Beleza, o que o enunciado quer? Ele pede para a gente ordenar vários tipos de interação – das mais fracas às mais fortes – e justificar. Isso cai na parte de Forças Intermoleculares e Interações Iônicas na Química Geral. Para resolver, precisamos saber o que é cada tipo de interação, como elas surgem e qual a “ordem de grandeza” típica de energia associada a cada uma.
Passo 2
Definindo dipolo induzido–dipolo induzido (forças de London)
• O que é? Mesmo moléculas apolares (sem dipolo permanente) têm nuvem eletrônica que oscila. Quando um instante elas formam um dipolo momentâneo, induzem dipolo em moléculas vizinhas.
• Energia típica: bem baixinha, na faixa de 0,1 a 10 kJ/mol.
• Fator chave: polarizabilidade das moléculas (mais elétrons = mais forte).
• O que é? Mesmo moléculas apolares (sem dipolo permanente) têm nuvem eletrônica que oscila. Quando um instante elas formam um dipolo momentâneo, induzem dipolo em moléculas vizinhas.
• Energia típica: bem baixinha, na faixa de 0,1 a 10 kJ/mol.
• Fator chave: polarizabilidade das moléculas (mais elétrons = mais forte).
Passo 3
Definindo dipolo permanente–dipolo induzido
• Aqui uma molécula já tem dipolo fixo (tipo HCl) e “puxa” a nuvem eletrônica da vizinha, induzindo um dipolo.
• Energia média: um pouco maior que London, digamos 1 a 20 kJ/mol.
• Está entre forças de London e dipolo–dipolo.
• Aqui uma molécula já tem dipolo fixo (tipo HCl) e “puxa” a nuvem eletrônica da vizinha, induzindo um dipolo.
• Energia média: um pouco maior que London, digamos 1 a 20 kJ/mol.
• Está entre forças de London e dipolo–dipolo.
Passo 4
Definindo dipolo permanente–dipolo permanente
• Duas moléculas polares (tipo HCl–HCl) se atraem diretamente pelos polos +/– permanentes.
• Energia típica: 5 a 40 kJ/mol.
• Regido pela Lei de Coulomb adaptada:
• Duas moléculas polares (tipo HCl–HCl) se atraem diretamente pelos polos +/– permanentes.
• Energia típica: 5 a 40 kJ/mol.
• Regido pela Lei de Coulomb adaptada:
onde
Passo 5
Definindo ligação de hidrogênio
• Caso especial de dipolo–dipolo: H ligado a F, O ou N cria um pólo + muito concentrado que atrai o par não ligante de outra molécula.
• Energia típica: 10 a 50 kJ/mol (pode chegar a 100 kJ/mol em alguns casos).
• Mais forte que dipolo–dipolo genérico por envolver hidrogênio “exposto”.
• Caso especial de dipolo–dipolo: H ligado a F, O ou N cria um pólo + muito concentrado que atrai o par não ligante de outra molécula.
• Energia típica: 10 a 50 kJ/mol (pode chegar a 100 kJ/mol em alguns casos).
• Mais forte que dipolo–dipolo genérico por envolver hidrogênio “exposto”.
Passo 6
Definindo interação iônica
• É atração entre íons de cargas + e – (tipo Na+ e Cl–).
• Energia muito alta, da ordem de 400 a 4000 kJ/mol.
• Lei de Coulomb pura:
• É atração entre íons de cargas + e – (tipo Na+ e Cl–).
• Energia muito alta, da ordem de 400 a 4000 kJ/mol.
• Lei de Coulomb pura:
onde
Passo 7
Comparando as energias médias por tipo, da mais fraca à mais forte, fica:
- dipolo induzido–dipolo induzido
- dipolo permanente–dipolo induzido
- dipolo permanente–dipolo permanente
- ligação de hidrogênio
- interação iônica
Resposta
dipolo induzido–dipolo induzido < dipolo permanente–dipolo induzido < dipolo permanente–dipolo permanente < ligação de hidrogênio < interação iônica