Forças intermoleculares - parte 1

Em uma das primeiras aulas do curso, comentamos sobre os diferentes estados físicos da matéria.
Vamos relembrar...
O sólido da matéria possui volume fixo e forma fixa.. A força atrativa entre as moléculas é forte, porém a energia cinética, ou seja, a energia do movimento, é baixo, porque as moléculas pouco se movimentam. O espaço entre as moléculas é pequeno...
Enquanto isso, o estado líquido, tem volume fixo, porém forma variada. O espaço entre as moléculas ainda é pequeno, porém maior que o estado sólido. Cada molecula está livre para se movimentar, porém sob influência das moléculas vizinhas, ou seja, a energia cinética entre as moléculas é intermediária.
Assim, por dedução, sabemos que o estado gasoso tem uma força atrativa entre as moléculas muitíssimo fraca, e possui movimento caótico entre as moléculas, ou seja, alta energia cinética...

Mas daí vem a pergunta...
QUE FORÇAS MANTÊM AS MOLÉCULAS UNIDAS NESTES ESTADOS FÍSICOS?
Daí temos as forças INTERmoleculares...
São três tipos:
1) DIPOLO-DIPOLO
2) PONTES DE HIDROGÊNIO
3) DIPOLO INSTANTÂNEO-DIPOLO INDUZIDO

1) DIPOLO-DIPOLO
As moleculas polares, como vimos na última postagem, têm grande diferença de eletronegatividade... Assim um lado fica positivo, e o outro, por sua vez, negativo, temporariamente.
O lado positivo, irá se ligar ao lado negativo de uma outra molécula, e por aí vai.
Ou seja, este tipo de interação ocorre, principalmente, em moléculas polares, e é ela a responsável por deixar estas substâncias agregadas em estados físicos como o sólido ou líquido.
Observe a imagem abaixo:

2) Interações do tipo PONTE DE HIDROGÊNIO
Quando em uma molécula, temos o hidrogênio ligado aos três elementos mais eletronegativos, por sua vez, Flúor(F), Oxigênio (O), Nitrogênio (N), haverá uma grande interação entre estes elementos, exatamente, pela grande diferença de eletronegatividade.
Isto faz com que os átomos interajam de forma extremamente forte, e esta interação é chamada de pontes de hidrogênio.
Na água, por exemplo, é este tipo de interação que mantém as moléculas unidas...
Observe abaixo a forma com que representamos, e a forma com que ocorre as pontes de hidrogênio:

3) Interações do tipo DIPOLO INSTANTÂNEO-DIPOLO INDUZIDO
As moléculas apolares possuem nuvens de elétrons em contínuo movimento. Elas não concentram os elétrons como ocorre nos demais casos, até porque não possuem grandes diferenças no vetor polaridade, e em alguns casos, os elementos presentes, se forem iguais, tem a mesma eletronegatividade.
Se em uma pequena fração de segundo, a nuvem eletrônica se deslocar para um lado, podemos dizer que foi criado um dipolo instantâneo. Isso também quer dizer que temporariamente, dois polos foram criados nesta molécula em questão...
A extremidade que ficou temporariamente positiva, atrairá moléculas temporariamente negativas.
Este fenômeno ocorre em todas as substâncias, mas tem significado principalmente nas moléculas apolares e são conhecidas também como Forças de dispersão de London.
Observe a imagem abaixo para entender melhor:

ASSIM,
podemos dizer que por ordem de força
as mais fortes são as pontes de hidrogênio, seguidas pelo dipolo-dipolo e, por último, a mais fraca dipolo instantâneo, dipolo induzido...

Ok?
Espero que tenham entendido.
Qualquer dúvida, só procurar.

Polaridade

Bom dia alunos, como estão indo de férias?
Espero que estejam bem e que tenham aproveitado para descansar sem desenferrujar.
O tema de hoje á a polaridade de ligações químicas.
O primeiro passo para avaliarmos a polaridade de uma ligação química é desenhar a molécular de acordo com as regrinhas de ligações covalentes, e posteriormente, já determinar sua geometria e desenhar a molécula na geometria em questão.
Logo após isso, iremos avaliar, de cada elemento que constitui esta molécula, sua respectiva Eletronegatividade.
Vocês se lembram o que é Eletronegatividade? Caso não se lembrem, a Eletronegatividade é uma propriedade periódica que diz muito sobre a capacidade de um átomo de atrair um elétron de um outro átomo. Se ele acaba atraindo um elétron de um outro átomo, e sabendo que o elétron nada mais é que uma carga negativa, TEMPORARIAMENTE, o átomo em questão estará negativo (por estar com este elétron sobrando). Enquanto isso, o outro átomo que TEMPORARIAMENTE perdeu seu elétron, vai estar com um próton sobrando, ficando assim positivo.
Observe:

Este símbolo ao lado do menos ou do mais na foto indica o sentido de "temporariamente" que conhecemos.
Logo após isto, devemos desenhar os vetores. Os vetores vão no mesmo sentido que os elétrons, ou seja, do MAIS para o MENOS.
Assim, para descobrir a POLARIDADE, se a soma dos vetores for IGUAL a zero, a molécula é APOLAR.
Se a soma dos vetores for DIFERENTE de zero, a molécula é POLAR.

Observe a mesma imagem com os vetores:

 

É isso, qualquer dúvida, vocês sabem onde me procurar.
Ana

Programa Didático para visualização de moléculas em 3D

Para visualizarmos a GEOMETRIA MOLECULAR é muito interessante conseguirmos imaginar a molécula em 3D.

Na aula que vem, iremos explorar um programa para computadores que nos permite visualizar e montar moléculas de forma fácil e interessante.

Aqui segue o link:

http://chemsketch.softonic.com.br/

Façam o download e tentem brincar. Semana que vem iremos aprender ainda mais sobre este programa.

Bons estudos!

Geometria Molecular

A geometria molecular nos mostra com qual formato as moléculas ficam após realizarem suas ligações. Para analisá-la, devemos fazer a ligação covalente e perceber se existe sobra de elétrons, ou seja, formação de nuvens de elétrons.

Observe:

Assim, nós utilizamos o roteiro abaixo para determinar a geometria das moléculas, observe:

Bons estudos!
Prof. Ana

Ligações Metálicas - Propriedades, modelo e características

A ligação metálica, como o nome já diz, ocorre entre metais. Isto é, elementos com alta eletropositividade.

Teoria do mar de elétrons:

Os metais possuem grande tendência em perder elétrons. De acordo com esta teoria, alguns átomos do metal perdem elétrons em suas últimas camadas. Estes elétrons ficam "passeando" entre os átomos dos metais, e são estes elétrons que mantém os metais unidos, pois existe uma força de atração entre estes elétrons livres que ficam entre cátions.

Propriedades dos Metais:

• Alta condutibilidade elétrica
• Alta condutibilidade térmica
• Alta maleabilidade (capacidade de transformar em Lâminas)
• Brilho Metálico
• Pontos de fusão e ebulição elevados
• Ductibilidade (capacidade em se transformar em fios)
• Resistência à tração e choques mecânicos.

Ligas Metálicas:

As ligas metálicas são assim utilizadas para alterar e melhorar características do metal puro, como dureza, alterações no ponto de ebulição que pode ficar maior ou menor, aumento de resistência mecânica, dentre outras.

As principais ligas metálicas são:

Aço - Fe + C

Latão - Cu + Zn

Bronze - Cu + Sn

Aço inoxidável - Fe + C + Cu+ Ni

Ouro para jóias - Ag + Au + Cu

Ligações Covalentes Dativas

Bom dia alunos!

Não se esqueçam de entregar a lista semana que vem!
Testem-se , verifiquem onde estão as dúvidas, e na próxima semana, já estou providenciando outra lista também!

Bom, para entendermos as ligações dativas, vamos analisar a molécula de OZÔNIO , O3.

 É neste instante que entram as ligações covalentes dativas. Quando, no meio da resolução de uma ligação, você percebe que mesmo existindo um átomo satisfeito ainda se faz necessário realizar ligações!

Observe como a dativa atua:

A representação da ligação covalente dativa é uma seta, assim na fórmula final temos:

Para treinar o raciocínio que se deve ter em DATIVAS, façam exercícios! Treinem os que fizemos em sala!

Bons estudos!

Prof. Ana

ana.barboza@usp.br

Ligações Covalentes Simples

Boa noite alunos!
Como andam os estudos?
Espero que estejam tranquilos com a matéria. Qualquer dúvida, sabem que é só me procurar.
A postagem de hoje do blog irá abordar um tema muito importante na Química Geral : As ligações covalentes!
Primeiramente, devemos saber reconhecer uma ligação covalente, e isto se torna tranquilo quando sabemos que elas ocorrem principalmente entre ametais, e entre ametais + H.
Além disso, convém ressaltar que os ametais tem grande tendência em RECEBER elétrons, como vimos na aula do Diagrama de Pauling, ou seja, para eles se torna praticamente impossível, ligando-se entre si, que eles transfiram elétrons, assim, eles apenas compartilham. Ou seja, se um elemento está precisando de um elétron e o outro também, eles compartilham 1 elétron, assim, no final, nenhum deles precisará de nenhum. (É este raciocínio que devemos ter para entendermos as ligações covalentes).
As ligações covalentes são dividas em simples e dativas. As que iremos ver agora são as ligações simples (as dativas ficarão para a próxima postagem). As ligações simples ocorrem quando o número de ligações que o elemento pode fornecer é suficiente para saciar a ligação.
Elas são divididas principalmente em:
Ligação simples : quando é necessário se realizar apenas uma ligação..
O símbolo é apenas um traço.   Exemplo : H-O-H

Ligação Dupla: quando é necessário realizar duas ligações para saciar os átomos ligantes.
O símbolo é um traço DUPLO  : Exemplo  O=C=O

Ligação Tripla : quando é necessário realizar três ligações para saciar os átomos ligantes.

Exemplo:
                       
Para montarmos moléculas ligadas covalentemente, é interessante que percebamos algumas tendências:

1) Simetria
Normalmente as moléculas covalentes seguem o princípio da simetria.
Para escolhermos o átomo central, verificamos aquele que tem o maior número de ligações disponíveis.
Por exemplo, na molécula de água (H20), o hidrogênio é capaz de fazer uma ligação e o oxigênio duas. Então o oxigênio tem mais capacidade de ser o átomo central, neste caso, pois ele teria capacidade de agregar em si o maior número de átomos!
Além disso, para seguirmos a simetria, neste exemplo, temos DOIS hidrogênios e um Oxigênio. Para ficar simétrico, o sensato é deixar um hidrogênio de cada lado, e o oxigênio ao centro.
Nem sempre ocorre a simetria total, mas pensar o jeito mais simétrico possível auxilia a montar a molécula.
Observe alguns exemplos:

Se você ainda tiver dúvidas sobre quantas ligações cada elemento realiza, guarde isto no coração:

2)  Hidrogênio liga em Oxigênio (quando houver...)

Em casos de moléculas em que possuam estes dois elementos, normalmente a tendência é o Hidrogênio ligar em Oxigênio...

3) Oxigênio liga no átomo central (quando houver...)

Quando o oxigênio não é o átomo central, e temos na molécula Oxigênio e Hidrogênio, normalmente, esta regra é seguida.

Vale lembrar que para ficarmos eficazes em realizar ligações covalentes, é necessário treino. Resolva os exercícios da apostila complementares, e busque seguir estas recomendações.

Verifique os exercícios que realizamos em aula e aplique ainda mais!

Boa sorte e até a próxima postagem com Ligações Covalentes Dativas.

Ana Beatriz Fernandes Barboza

ana.barboza@usp.br