Forças Intermoleculares

Question 1

Como contar polos?

Answer 1

Simplesmente contar as ligações sigma, par de elétrons livres e elétron desemparelhado. (Não conta ligações pi).

Question 2

Geometria molecular

Answer 2

A geometria molecular descreve a disposição tridimensional dos átomos em uma molécula. Ela é determinada pela teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (VSEPR), que prevê que os pares de elétrons ao redor do átomo central se organizam para minimizar a repulsão entre eles.

Linear: átomos em linha reta, como em CO₂.

Angular: formato em “V”, como em H₂O.

Trigonal plana: átomos em um plano, como em BF₃.

Tetraédrica: átomos em uma estrutura tridimensional, como em CH₄.

Bipirâmide trigonal: dois planos de átomos, como em PCl₅.

Octaédrica: forma de um poliedro, como em SF₆.

Question 3

Número de orbitais híbridos = número de polos de repulsão

Answer 3

2 polos-> orbital sp-> linear
3 polos-> orbital sp2-> triagonal
4 polos-> orbital sp3-> tetraédrica
5 polos-> orbital sp3d-> bipirâmide de base triangular
6 polos-> orbital sp3d2-> bipirâmide de base quadrada

Question 4

O que acontece na hibridação de átomos com elétrons emparelhados?

Answer 4

Na hibridação, orbitais atômicos de um átomo se combinam para formar novos orbitais com energias e formas intermediárias. Mesmo que o átomo tenha elétrons emparelhados em seus orbitais, esses elétrons podem ser reorganizados para preencher os orbitais híbridos, permitindo que o átomo forme mais ligações químicas ou se ajuste à geometria molecular de maneira mais eficiente.

Question 5

Compostos iônicos são polares ou apolares?

Answer 5

Todos os compostos iônicos são polares.

Question 6

Ligação covalente polar

Answer 6

A ligação covalente polar ocorre quando dois átomos compartilham pares de elétrons de forma desigual devido a uma diferença de eletronegatividade entre eles. O átomo mais eletronegativo atrai os elétrons compartilhados com mais força, criando uma distribuição assimétrica da densidade eletrônica. Isso gera um dipolo elétrico, com um polo parcialmente negativo (próximo ao átomo mais eletronegativo) e um polo parcialmente positivo (no átomo menos eletronegativo). Exemplos comuns são a molécula de água (H₂O) e o cloreto de hidrogênio (HCl).

Question 7

Quais os átomos mais eletronegativos?

Answer 7

Flúor, oxigênio, nitrogênio, cloro, bromo.

Question 8

Ligação covalente apolar

Answer 8

A ligação covalente apolar ocorre quando dois átomos compartilham pares de elétrons de forma igual, pois possuem eletronegatividades iguais ou muito próximas. Isso resulta em uma distribuição simétrica da densidade eletrônica, sem formação de polos. Geralmente, acontece entre átomos iguais (como H₂, O₂ e Cl₂) ou entre elementos com diferença de eletronegatividade desprezível.

Question 9

Os átomos de um tetraédro tendem a ser polar ou apolar?

Answer 9

Quando os átomos de um tetraédro forem iguais, eles tendem a se anular. Logo, são apolares.

Question 10

Ligação de hidrogênio

Answer 10

A ligação de hidrogênio é uma interação intermolecular forte que ocorre entre átomos de hidrogênio ligados covalentemente a elementos altamente eletronegativos, como oxigênio, nitrogênio ou flúor, e pares de elétrons livres de outro átomo eletronegativo. Essas interações são responsáveis por propriedades únicas, como o alto ponto de ebulição da água e a estrutura do DNA.

Question 11

O hidrogênio precisa estar ligado ao átomo eletronegativo de um lado apenas?

Answer 11

Para ser uma ligação de hidrogênio, o H precisa estar ligado com os átomos eletronegativos (F O N) em ambos os lados: covalentemente de um lado e interagindo (ligação de hidrogênio) do outro.

Question 12

Dipolo-dipolo

Answer 12

A ligação dipolo-dipolo é uma força intermolecular que ocorre entre moléculas polares. Essas moléculas possuem dipolos permanentes devido à diferença de eletronegatividade entre os átomos. A extremidade positiva de uma molécula é atraída pela extremidade negativa de outra, criando a interação. Essas forças são mais fracas que as ligações de hidrogênio, mas mais fortes que as forças de dispersão.

Question 13

Dipolo induzido

Answer 13

A ligação de dipolo induzido ocorre quando uma molécula polar aproxima-se de uma molécula apolar, temporariamente distorcendo sua nuvem eletrônica e criando um dipolo induzido. Essa interação é geralmente mais fraca do que as forças dipolo-dipolo e ocorre em moléculas como gases nobres ou compostos apolares.

Question 14

Quando a ligação dipolo induzido é mais forte?

Answer 14

Quando os elementos presentes na ligação possuem número atômico maior.

Question 15

Como as forças intermoleculares afetam as propriedades dos compostos?

Answer 15

Ponto de ebulição e fusão: Compostos com forças intermoleculares mais fortes (ex.: ligação de hidrogênio) possuem pontos de ebulição e fusão mais altos, já que mais energia é necessária para romper as interações.

Solubilidade: Substâncias com forças intermoleculares semelhantes (ex.: polar com polar) tendem a ser mais solúveis entre si.
Substâncias polares tendem a ser hidrofílicas, e substâncias apolares tendem a ser lipofílicas.
Viscosidade: Maior força intermolecular resulta em líquidos mais viscosos, como a água devido às ligações de hidrogênio.

Pressão de vapor: Substâncias com forças intermoleculares mais fracas têm maior pressão de vapor, evaporando mais facilmente.

Question 16

anfifílica

Answer 16

Uma molécula anfifílica, ou anfipática, possui duas regiões com características opostas: uma parte hidrofílica (afinidade por água, polar) e uma parte hidrofóbica (repelente à água, apolar).

Question 17

Ramificações nas forças intermoleculares

Answer 17

Ramificações em moléculas diminuem as forças intermoleculares, como as de dispersão, porque reduzem a área de contato entre as moléculas. Isso geralmente resulta em menores pontos de ebulição e fusão comparados às estruturas lineares.

Question 18

Como a repulsão de elétrons explica a molécula de H20 ser angulada e não linear?

Answer 18

A molécula de H₂O é angular porque o oxigênio tem dois pares de elétrons livres que repelem as ligações com os hidrogênios. Essa repulsão empurra as ligações para uma configuração em que ficam mais afastadas, formando um ângulo de 104,5°, ao invés de uma linha reta.

Question 19

Como a coesão e a ponte de hidrogênio explicam a água ser líquida em temperatura ambiente?

Answer 19

A coesão, resultante das pontes de hidrogênio entre as moléculas de água, cria fortes interações intermoleculares. Essas forças mantêm as moléculas próximas, dificultando sua separação completa, o que faz com que a água permaneça líquida em temperatura ambiente, em vez de evaporar.

Question 20

O que acontece ao interagir um composto iônico com uma molécula polar?

Answer 20

Ao interagir com uma molécula polar, o composto iônico pode sofrer dissociação. As extremidades opostas da molécula polar atraem os cátions e ânions, superando as forças do retículo cristalino e separando os íons, formando uma solução.

Question 21

O que é dissociação?

Answer 21

A dissociação é o processo pelo qual uma substância iônica, como o NaCl, se separa em íons quando dissolvida em um solvente, como água. Isso ocorre devido à interação entre as moléculas do solvente e os íons do composto.

Question 22

O que são forças eletrolíticas?

Answer 22

Forças eletrolíticas referem-se às interações entre íons dissolvidos em solução, como atração entre cargas opostas ou repulsão entre cargas iguais. Elas influenciam propriedades como condutividade elétrica e equilíbrio químico em soluções iônicas.

Question 23

O que é camada de solvatação?

Answer 23

A camada de solvatação ocorre quando um soluto é dissolvido em um solvente. Assim que as partículas do solvente entram em contato com as partículas do soluto, forças de atração (como interações dipolo-dipolo, ligações de hidrogênio ou forças eletrostáticas) promovem o rearranjo das moléculas do solvente ao redor do soluto, formando a camada.

Esse processo é comum em soluções iônicas (como sais em água) ou moleculares polares (como açúcar ou álcool em água). A intensidade da solvatação depende da polaridade do solvente e do soluto e da força das interações entre eles.

Question 24

Tensoativos/surfactantes

Answer 24

Tensoativos são substâncias que reduzem a tensão superficial de líquidos ao se posicionarem na interface entre dois meios (como água e óleo). Eles possuem uma parte hidrofílica (afinidade com a água) e uma hidrofóbica (afinidade com óleo ou gordura), facilitando misturas entre substâncias imiscíveis, como em detergentes e sabões.

Question 25

Emulsificantes

Answer 25

Emulsificantes são substâncias que ajudam a estabilizar misturas de líquidos imiscíveis, como água e óleo. Eles funcionam reduzindo a tensão interfacial entre as fases, formando uma emulsão estável. São usados em alimentos, cosméticos e fármacos.

Question 26

O que acontece com o óleo e a água ao receberem sabão em uma mistura?

Answer 26

Ao adicionar sabão à mistura de óleo e água, o sabão atua como um tensoativo. Suas moléculas possuem uma parte hidrofílica, que se liga à água, e uma parte hidrofóbica, que se liga ao óleo. Isso forma micelas, pequenas estruturas onde o óleo é cercado pelas extremidades hidrofóbicas, permitindo que o óleo se disperse na água e forme uma emulsão.