Listar os tipos de interaçäo intermolecular e descrever suas características principais. (năo é do Brown)

Passo 1

O enunciado pede para listarmos os principais tipos de interação intermolecular e descrever suas características básicas. O conteúdo envolve compreender como moléculas ou íons se atraem além das ligações químicas covalentes, considerando origem, intensidade e dependência de distância.

Passo 2

Forças de dispersão de London
Estas forças surgem de flutuações temporárias na nuvem eletrônica de qualquer átomo ou molécula, gerando dipolos instantâneos que induzem dipolos em vizinhos. São onipresentes, sempre atraentes e não direcionais. A energia potencial aproximada decai com a sexta potência da distância, ou seja,
U_{\rm disp}(r)\propto -\frac{C}{r^{6}},
e seus valores típicos estão na faixa de 0{,}1 a 5,kJ/mol, crescendo com a polarizabilidade (massa molar).

Passo 3

Forças dipolo–dipolo (forças de Keesom)
Ocorrem entre moléculas que possuem dipolo permanente. A interação tende a alinhar polos opostos e também decai como -C/r^{6}. São direcionais e mais fortes que as de dispersão, tipicamente 2 a 10,kJ/mol. A intensidade depende do momento dipolar \mu de cada molécula e da orientação relativa.

Passo 4

Forças dipolo–induzido (forças de Debye)
Um dipolo permanente induz um dipolo em uma molécula vizinha apolar ou de dipolo fraco. A energia também varia em -C'/r^{6}, mas tem magnitude intermediária, em geral 0{,}5 a 3,kJ/mol. Depende do momento dipolar da molécula permanente e da polarizabilidade da induzida.

Passo 5

Ligação de hidrogênio
É um caso especial e directionally bem definido de dipolo–dipolo entre hidrogênio ligado a átomos muito eletronegativos (O, N ou F) e pares isolados em moléculas vizinhas. As energias típicas vão de 15 a 40,kJ/mol, muito superiores às outras forças dipolares, e conferem propriedades únicas de ponto de ebulição e solubilidade.

Passo 6

Interação íon–dipolo
Atração entre um íon e uma molécula polar. A energia do par íon–dipolo decai aproximadamente como -C''/r^{2} (ou entre -1/r^{2} e -1/r^{4}, dependendo do modelo) e varia tipicamente de 10 a 50,kJ/mol. É muito importante em soluções iônicas em solventes polares (por ex., íons em água).

Resposta

Tipos de interação intermolecular e suas características principais:
– Dispersão de London: fraca, onipresente, U\propto -1/r^{6}, 0{,}1\!-\!5,kJ/mol.
– Dipolo–dipolo (Keesom): entre dipolos permanentes, direcional, U\propto -1/r^{6}, 2\!-\!10,kJ/mol.
– Dipolo–induzido (Debye): dipolo permanente induz dipolo, U\propto -1/r^{6}, 0{,}5\!-\!3,kJ/mol.
– Ligação de hidrogênio: caso forte de dipolo–dipolo com H–O/N/F, direcional, 15\!-\!40,kJ/mol.
– Íon–dipolo: atração íon e molécula polar, U\propto -1/r^{2} a -1/r^{4}, 10\!-\!50,kJ/mol.

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