Explique DETALHADAMENTE cada tipo de interação intermolecular (princípio, alcance e força);
Passo 1
Beleza, quer entender todos os jeitos que moléculas “se puxam” ou “se repelem” umas às outras. Isso é química das interações intermoleculares. Para resolver a questão a gente vai precisar:
- Saber o que é dipolo (permanente ou induzido) e polarizabilidade.
- Usar ideia básica da Lei de Coulomb (força ∼ 1/r^n).
- Conhecer os quatro tipos clássicos: dispersão de London, dipolo–dipolo (Keesom), dipolo–induzido (Debye) e ponte de hidrogênio (além da interação íon–dipolo, que vale citar).
Passo 2
Interação de dispersão de London
Princípio: como os elétrons estão sempre em movimento, em qualquer átomo ou molécula surge um dipolo instantâneo que induz dipolos em vizinhos.
Alcance: muito curto, decai como
Princípio: como os elétrons estão sempre em movimento, em qualquer átomo ou molécula surge um dipolo instantâneo que induz dipolos em vizinhos.
Alcance: muito curto, decai como
(força cai super rápido quando r aumenta).
Força: mais fraca de todas (tipicamente 0,05–4 kJ/mol para moléculas pequenas).
Força: mais fraca de todas (tipicamente 0,05–4 kJ/mol para moléculas pequenas).
Passo 3
Interação dipolo–dipolo (Keesom)
Princípio: moléculas com dipolo permanente (µ) se alinham “boca a boca” para minimizar energia.
Alcance: também ∝1/r^6 em média (rotacional), com equação:
Princípio: moléculas com dipolo permanente (µ) se alinham “boca a boca” para minimizar energia.
Alcance: também ∝1/r^6 em média (rotacional), com equação:
Força: moderada, cerca de 2–20 kJ/mol.
Passo 4
Interação dipolo–induzido (Debye)
Princípio: um dipolo permanente polariza (induz) nuvens eletrônicas de uma molécula vizinha (com polarizabilidade α).
Alcance: cai como
Princípio: um dipolo permanente polariza (induz) nuvens eletrônicas de uma molécula vizinha (com polarizabilidade α).
Alcance: cai como
Força: fraquinha a moderada, 2–10 kJ/mol.
Passo 5
Ponte de hidrogênio
Princípio: caso especial de dipolo–dipolo forte. H ligado a F, O ou N fica “pelado” de elétrons e atrai fortemente pares livres do vizinho.
Alcance: 1,5–2,5 Å (bem específico).
Força: bem mais forte que dipolo–dipolo normal, 10–40 kJ/mol.
Princípio: caso especial de dipolo–dipolo forte. H ligado a F, O ou N fica “pelado” de elétrons e atrai fortemente pares livres do vizinho.
Alcance: 1,5–2,5 Å (bem específico).
Força: bem mais forte que dipolo–dipolo normal, 10–40 kJ/mol.
Passo 6
Interação íon–dipolo
Princípio: íon (carga q) atrai moléculas polares (dipolo µ).
Alcance: decai mais devagar, entre 1/r² e 1/r⁴, via
Princípio: íon (carga q) atrai moléculas polares (dipolo µ).
Alcance: decai mais devagar, entre 1/r² e 1/r⁴, via
Força: a mais forte do grupo, pode passar de 50–200 kJ/mol (depende da carga e da polaridade).
Resposta
A gente tem, basicamente, cinco famílias de interações intermoleculares:
- Dispersão de London (dipolos instantâneos; muito fraca; ∝1/r^6).
- Dipolo–dipolo (moléculas polares; moderada; ∝1/r^6 em média).
- Dipolo–induzido (um dipolo induz outro; fraca a moderada; ∝1/r^6).
- Ponte de hidrogênio (H–F/O/N; forte; alcance ~2 Å).
- Íon–dipolo (íon e dipolo; muito forte; entre ∝1/r² e 1/r⁴).