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
U(r)propto -C6r^6
(força cai super rápido quando r aumenta).
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:
U(r)approx -mu1,mu2(4pivarepsilon0),r^3times fator angular
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
U(r)propto -mu^2,alpha(4pivarepsilon0)^2,r^6
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.

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
U(r)approx -q,mu4pivarepsilon0,r^2
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:
  1. Dispersão de London (dipolos instantâneos; muito fraca; ∝1/r^6).
  2. Dipolo–dipolo (moléculas polares; moderada; ∝1/r^6 em média).
  3. Dipolo–induzido (um dipolo induz outro; fraca a moderada; ∝1/r^6).
  4. Ponte de hidrogênio (H–F/O/N; forte; alcance ~2 Å).
  5. Íon–dipolo (íon e dipolo; muito forte; entre ∝1/r² e 1/r⁴).

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