Descreva os três principais tipos de interações intermoleculares discutidas e suas principais características. Considere que a ligação de hidrogênio é na verdade um exemplo de um tipo de interação. Identifique o tipo de interação que inclui ligações de hidrogênio e explique por que as ligações de hidrogênio se enquadram nesta categoria.
Passo 1
O exercício pede pra gente falar dos três tipos principais de interações intermoleculares, detalhando cada uma e depois dizer em qual delas entram as ligações de hidrogênio e por quê. Isso cai em Química Geral — especificamente na parte de “forças intermoleculares”. Vamos precisar entender o que são dipolos (momentos elétricos em moléculas), como surgem flutuações eletrônicas e o que torna algumas interações mais fortes que outras.
Passo 2
Primeiro tipo: forças de dispersão de London (ou induzidas-induzidas)
- Em qualquer molécula, mesmo as apolares, os elétrons se movem e às vezes ficam “de um lado só” por um instante, criando um dipolo instantâneo.
- Esse dipolo instantâneo induz um dipolo na molécula vizinha. A atração resultante é fraca e momentânea.
- São as únicas forças que atuam em moléculas completamente apolares (ex.:
, ). - Intensidade cresce com o número de elétrons e a “facilidade” de polarizar a nuvem eletrônica (moléculas grandes têm forças de London maiores).
Passo 3
Segundo tipo: forças dipolo permanente–dipolo permanente (forças de Keesom)
- Aqui as moléculas têm dipolo fixo (um polo parcialmente positivo,
, e um parcialmente negativo, ), como na ou . - A atração acontece quando o polo
de uma se aproxima do polo de outra. - São mais fortes que as forças de London, mas ainda depende da intensidade do dipolo e da orientação das moléculas.
Passo 4
Terceiro tipo: ligações de hidrogênio
- É um caso especial (e bem mais forte) de força dipolo–dipolo.
- Ocorre quando um átomo de hidrogênio, ligado covalentemente a um átomo muito eletronegativo (F, O ou N), fica com carga parcial
bem alta. - Esse H “carregado” atrai fortemente o par de elétrons livres de outro átomo eletronegativo em molécula vizinha.
- Exemplo em água: cada H com
atrai os pares livres de O de outra molécula de . - Como envolve elétrons muito “puxados” pela diferença de eletronegatividade, a força é significativamente maior que uma dipolo–dipolo comum.
Resposta
- Forças de dispersão de London: dipolos instantâneos que induzem dipolos em moléculas vizinhas, fracas e presentes em tudo (mesmo em moléculas apolares).
- Forças dipolo permanente–dipolo permanente (Keesom): atração entre polos
e de moléculas polares. - Ligações de hidrogênio: caso especial e mais forte de dipolo–dipolo, em que
ligado a F/O/N (com ) interage fortemente com pares eletrônicos de outra molécula.
As ligações de hidrogênio se enquadram na categoria das forças dipolo–dipolo porque envolvem exatamente a atração entre regiões de carga parcial oposta em moléculas polares — só que, no caso do, essa atração fica turbinada pela alta eletronegatividade do átomo ao qual ele está ligado.