Responda as questões de 24 a 28
As ligações secundárias são forças intermoleculares mais fracas do que as primárias, mas desempenham um papel crucial em várias propriedades dos materiais. Os
principais tipos de ligações secundárias incluem forças de van der Waals, ligações de hidrogênio e forças dipolo-dipolo.
Questão 25
Propriedades Relacionadas às Ligações Secundárias: Associe as seguintes propriedades a um tipo de ligação secundária:
Propriedade de materiais como plásticos apolares, que apresentam baixa temperatura de fusão.
principais tipos de ligações secundárias incluem forças de van der Waals, ligações de hidrogênio e forças dipolo-dipolo.
Questão 25
Propriedade de materiais como plásticos apolares, que apresentam baixa temperatura de fusão.
Passo 1
O enunciado pede que eu associe a seguinte propriedade a um tipo de ligação secundária: “Propriedades de materiais como plásticos apolares, que apresentam baixa temperatura de fusão.” Informações relevantes fornecidas: o material é apolar (ou seja, moléculas sem dipolo permanente) e tem baixa temperatura de fusão. A tarefa é determinar qual tipo de ligação secundária explica esse comportamento.
Passo 2
Vou primeiro listar, de forma simples, os principais tipos de ligações secundárias (forças intermoleculares) e uma característica curta de cada uma, para você entender o cenário antes da associação:
- Forças de van der Waals (forças de dispersão de London): surgem de dipolos instantâneos e induzidos; existem em todas as moléculas, inclusive nas apolares. Geralmente são fracas para moléculas pequenas, mas aumentam com o tamanho e polarizabilidade da molécula.
- Forças dipolo–dipolo: atuam entre moléculas que têm dipolo permanente; são mais fortes que forças de dispersão entre moléculas pequenas e comparáveis em outras situações.
- Ligações de hidrogênio: caso particular de interação dipolar muito forte que ocorre quando há
ligado a , ou ; é a mais forte das três listadas aqui.
Passo 3
Agora, pense no que “apolar” significa na prática. Moléculas apolares não têm um dipolo permanente, então:
- Elas não podem formar forças dipolo–dipolo (porque não há dipolo permanente).
- Normalmente não têm átomos H ligados a
, ou capazes de formar ligação de hidrogênio.
Portanto, a única contribuição intermolecular significativa para plásticos apolares vem das forças de van der Waals (dispersão).
Passo 4
Explico como as forças de dispersão funcionam — isso é importante para entender por que conferem baixas temperaturas de fusão:
- Em qualquer nuvem eletrônica existe movimento dos elétrons; isso cria dipolos instantâneos que, por sua vez, induzem dipolos em moléculas vizinhas. Essas atrações instantâneas e transitórias são as forças de dispersão.
- A intensidade dessas forças depende da polarizabilidade, que é a facilidade com que a nuvem eletrônica de uma molécula é deformada. Moléculas maiores e com mais elétrons são mais polarizáveis e sofrem forças de dispersão mais fortes.
- Para moléculas pequenas e apolares (ou cadeias poliméricas apolares finas), as forças de dispersão são fracas, resultando em fraca coesão entre cadeias e, portanto, em baixa temperatura de fusão.
Passo 5
Dou exemplos concretos para fixar a ideia:
- Gases nobres:
tem ponto de fusão muito baixo; (maior e mais polarizável) tem ponto de fusão maior. Ambos dependem só de dispersão. - Plásticos apolares como polietileno (cadeias hidrocarbonadas) apresentam interações de dispersão entre cadeias; como essas interações são relativamente fracas (comparadas a ligações de hidrogênio ou interações polares fortes), o material funde a temperaturas moderadas/baixas e tende a ser flexível.
Esses exemplos mostram que apolaridade + dispersão fraca => baixa temperatura de fusão.
Passo 6
Conclusão lógica e direta: a propriedade pedida (plásticos apolares com baixa temperatura de fusão) é explicada pelas forças de van der Waals, mais precisamente pelas forças de dispersão de London, que são as únicas relevantes em substâncias apolares e, quando fracas, conduzem a baixas temperaturas de fusão.
Resposta
Forças de van der Waals — especificamente forças de dispersão de London.