- O que são interações intermoleculares e como elas diferem das ligações químicas intramoleculares? Cite exemplos de substâncias onde as interações intermoleculares são predominantes.
Passo 1
O enunciado pede para explicarmos o que são interações intermoleculares, como elas se diferenciam das ligações químicas intramoleculares e, por fim, darmos exemplos de substâncias em que as interações intermoleculares governam suas propriedades.
Passo 2
Ligação química intramolecular é a força que mantém átomos unidos dentro de uma mesma molécula ou composto. São exemplos típicos de ligações intramoleculares:
- Ligação covalente, em que átomos compartilham pares de elétrons.
- Ligação iônica, em que há atração eletrostática entre íons de sinais opostos.
- Ligação metálica, em que elétrons de valência são deslocalizados sobre uma rede de cátions metálicos.
Essas ligações têm energias relativamente altas (tipicamente dezenas a centenas de quilojoules por mol) e determinam a identidade química da molécula.
- Ligação covalente, em que átomos compartilham pares de elétrons.
- Ligação iônica, em que há atração eletrostática entre íons de sinais opostos.
- Ligação metálica, em que elétrons de valência são deslocalizados sobre uma rede de cátions metálicos.
Essas ligações têm energias relativamente altas (tipicamente dezenas a centenas de quilojoules por mol) e determinam a identidade química da molécula.
Passo 3
Interações intermoleculares são forças que atuam entre moléculas distintas, não envolvendo compartilhamento ou transferência formal de elétrons entre átomos de moléculas diferentes. Os principais tipos são:
- Forças de London (dispersion forces), presentes em todas as moléculas, mas dominantes em substâncias apolares;
- Dipolo–dipolo, entre moléculas polares cujos polos se atraem;
- Ligação de hidrogênio, caso especial e mais forte de dipolo–dipolo (p.ex. entre H ligado a F, O ou N e pares livres desses átomos em outra molécula);
- Interações íon–dipolo, entre íons e moléculas polares (p.ex. N e
O).
- Forças de London (dispersion forces), presentes em todas as moléculas, mas dominantes em substâncias apolares;
- Dipolo–dipolo, entre moléculas polares cujos polos se atraem;
- Ligação de hidrogênio, caso especial e mais forte de dipolo–dipolo (p.ex. entre H ligado a F, O ou N e pares livres desses átomos em outra molécula);
- Interações íon–dipolo, entre íons e moléculas polares (p.ex. N
Passo 4
A principal diferença está na escala de energia e na origem:
- Intramolecular: envolvem rearranjo ou compartilhamento de elétrons e conferem estabilidade química, com energias altas.
- Intermolecular: resultam de flutuações de carga ou atrações eletrostáticas entre moléculas completas, com energias baixas (geralmente de 1 a 40 kJ/mol), mas suficientes para definir pontos de fusão, ebulição, viscosidade, solubilidade etc.
- Intramolecular: envolvem rearranjo ou compartilhamento de elétrons e conferem estabilidade química, com energias altas.
- Intermolecular: resultam de flutuações de carga ou atrações eletrostáticas entre moléculas completas, com energias baixas (geralmente de 1 a 40 kJ/mol), mas suficientes para definir pontos de fusão, ebulição, viscosidade, solubilidade etc.
Passo 5
Exemplos de substâncias onde as interações intermoleculares predominam em suas propriedades físicas:
- Gases nobres (He, Ne, Ar): só têm forças de London, por serem átomos neutros e apolares.
- Iodo sólido : cristal mantido por forças de London.
- Dióxido de carbono sólido (“gelo seco”): redes de moléculas unidas por forças de London.
- Água e etanol
: suas altas temperaturas de ebulição refletem pontes de hidrogênio.
- NaCl em solução aquosa: íons solvatados por interações íon–dipolo com moléculas de água.
- Gases nobres (He, Ne, Ar): só têm forças de London, por serem átomos neutros e apolares.
- Iodo sólido
- Dióxido de carbono sólido (“gelo seco”): redes de moléculas
- Água
- NaCl em solução aquosa: íons solvatados por interações íon–dipolo com moléculas de água.
Resposta
Interações intermoleculares são forças de atração ou repulsão entre moléculas distintas (London, dipolo–dipolo, ligação de hidrogênio e íon–dipolo), com energias bem menores que as ligações intramoleculares, que envolvem compartilhamento ou transferência de elétrons dentro de uma molécula. Exemplos de substâncias onde só as interações intermoleculares determinam suas propriedades físicas são gases nobres (He, Ne), iodo sólido
, dióxido de carbono sólido
, água
e etanol
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