Identifique os tipos de forças intermoleculares que possam surgir entre as moléculas das seguintes substâncias:
Passo 1
O enunciado pede: identificar os tipos de forças intermoleculares que possam surgir entre as moléculas de
.
Informações relevantes dadas ou óbvias a partir do enunciado:
Informações relevantes dadas ou óbvias a partir do enunciado:
- A substância considerada é a molécula diatômica
. - Cada molécula é formada por dois átomos de cloro idênticos ligados covalentemente.
- Não há hidrogênio na molécula e os dois átomos têm a mesma eletronegatividade.
Passo 2
O que precisamos verificar para responder: quais mecanismos de interação (forças intermoleculares) podem atuar entre moléculas neutras? Vou listar os tipos mais comuns e o que eles exigem, pra daí checar quais se aplicam a
.
- Forças de London (dispersão): aparecem mesmo em moléculas apolares; surgem por flutuações momentâneas da nuvem eletrônica que criam dipolos instantâneos e induzem dipolos nas moléculas vizinhas.
- Interações dipolo-dipolo permanentes: exigem que as moléculas tenham um dipolo elétrico permanente (momento dipolar
). - Ligações de hidrogênio: exigem presença de
ligado a , ou e uma molécula aceitando essa ligação. - Interações íon-dipolo / iônicas: exigem íons ou espécies carregadas.
Agora vamos verificar, passo a passo, quais desses se aplicam a.
Passo 3
Análise da molécula
: por ser diatômica homonuclear (dois átomos iguais), a distribuição eletrônica é simétrica. Isso implica que o momento dipolar permanente da molécula é nulo; em notação,
Explicando de modo bem simples: como ambos os átomos puxam os elétrons com a mesma intensidade, não há um “lado positivo” e um “lado negativo” permanente na molécula. Portanto não existe dipolo permanente em
.
Passo 4
Consequências dessa análise:
- Interações dipolo-dipolo permanentes: não existem entre moléculas de
, porque . - Ligações de hidrogênio: impossíveis aqui, pois não há átomos de
na molécula. - Interações íon-dipolo / iônicas: não se aplicam entre moléculas neutras de
.
Passo 5
Explicando a força que realmente atua: forças de London (também chamadas dispersão ou dipolo instantâneo — dipolo induzido). Vou explicar como elas surgem, passo a passo e de forma prática:
- Mesmo numa molécula apolar como
, os elétrons estão em movimento e, em certo instante, podem ficar distribuídos de forma não simétrica. Isso cria um dipolo instantâneo temporário. - Esse dipolo instantâneo cria um campo elétrico que polariza (induz) a distribuição eletrônica de moléculas vizinhas, gerando dipolos induzidos. A interação entre o dipolo instantâneo e os dipolos induzidos resulta numa força atrativa.
- Essas interações são chamadas de forças de dispersão de London e existem entre todas as moléculas, mas são a única contribuição importante quando as moléculas são apolares.
- A força de London fica mais forte quando a nuvem eletrônica é mais polarizável; em termos práticos, moléculas maiores/mais pesadas e com elétrons mais facilmente deslocáveis têm forças de dispersão mais intensas.
tem nuvem eletrônica razoavelmente polarizável (mais que, por exemplo, ), então as dispersões são suficientes para manter como gás volátil, mas com interações detectáveis entre moléculas.
Passo 6
Resumo do porquê só aparecem dispersões em
:
- Não há dipolo permanente (
) → eliminei dipolo-dipolo. - Não há
ligado a → eliminei ligação de hidrogênio. - Não há íons → eliminei forças íon-dipolo/iónica.
Logo, a única interação intermolecular relevante entre moléculas deé a interação de dispersão de London (dipolo instantâneo — dipolo induzido).
Resposta
Forças de dispersão de London (dipolo instantâneo — dipolo induzido).