Explique o que são forças de van der Waals.
Passo 1
Ok, vamos lá! A questão pede para explicar o que são as forças de van der Waals. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre interações intermoleculares, que são as forças que mantêm as moléculas juntas em substâncias. Vamos dividir isso em etapas para facilitar o entendimento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que as forças de van der Waals são um tipo de interação intermolecular. Isso significa que elas atuam entre as moléculas, mas não são tão fortes quanto as ligações químicas, como as ligações covalentes ou iônicas. As forças de van der Waals são responsáveis por manter as moléculas próximas umas das outras em estados físicos como sólidos e líquidos.
Passo 3
As forças de van der Waals podem ser divididas em três tipos principais:
-
Forças de Dispensão de London: Essas são as mais básicas e ocorrem devido a flutuações temporárias na densidade de elétrons dentro das moléculas, criando dipolos instantâneos que atraem moléculas próximas.
-
Forças Dipolo-Dipolo: Acontecem entre moléculas que têm dipolos permanentes, ou seja, possuem regiões com cargas positivas e negativas definidas, atraindo-se mutuamente.
-
Forças Dipolo-Induzido: Surgem quando uma molécula polar (com dipolo) induz um dipolo em uma molécula não polar próxima, levando a uma atração entre elas.
Passo 4
Vamos dar uma olhada mais de perto nas forças de dispersão de London. Essas forças são universais, ou seja, estão presentes em todas as moléculas, mesmo nas que parecem completamente não polares. Elas são causadas por movimentos temporários dos elétrons que criam dipolos instantâneos, levando a uma atração momentânea entre moléculas próximas.
Passo 5
As forças dipolo-dipolo são um pouco mais fortes que as de dispersão porque envolvem dipolos permanentes. Por exemplo, na molécula de água (
), o oxigênio tem uma carga parcial negativa enquanto os hidrogênios têm cargas parciais positivas, criando um dipolo que atrai outras moléculas de água.
Passo 6
Já as forças dipolo-induzido ocorrem quando uma molécula polar se aproxima de uma molécula não polar, induzindo um dipolo temporário na segunda molécula. Isso também gera uma atração entre as duas.
Passo 7
É importante notar que, embora as forças de van der Waals sejam mais fracas comparadas a outras ligações químicas, elas desempenham um papel crucial nas propriedades físicas das substâncias, como pontos de ebulição, viscosidade e solubilidade.
Resposta
Então, forças de van der Waals são interações intermoleculares fracas que ocorrem entre moléculas devido a dipolos permanentes ou temporários e flutuações na distribuição de elétrons. Elas incluem as forças de dispersão de London, dipolo-dipolo e dipolo-induzido, sendo essenciais para determinar as propriedades físicas das substâncias.