As forças intermoleculares é um dos assuntos que mais caem em vestibulares, especialmente no Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM).
As forças intermoleculares, como o próprio já revela, se tratam da interação que existem entre as moléculas de uma substância. Interações que podem ocorrer por atração ou repulsão.
As forças intermoleculares também são chamadas de forças de Van der Waals, em homenagem ao químico-físico holandês, Johannes Diderik van der Waals.
As ligações entre moléculas foram muito estudadas por ele. Em seus estudos, ele descobriu que as forças intermoleculares interferiam no comportamento dos compostos.
As forças intermoleculares podem variar de intensidade, sendo umas mais fortes que outras.
Além disso, também são influenciadas pelas propriedades da substância, como o ponto de fusão e ponto de ebulição. Isto quer dizer que as forças moleculares estão diretamente relacionadas ao estado físico da substância.
Tipo de forças intermoleculares
As forças intermoleculares são divididas em três classificações, de acordo com a intensidade, isto é, conforme a polaridade das moléculas.
Ligação dipolo-induzido
Também chamada de forças de London ou forças de dispersão, a força dipolo-induzido, geralmente ocorre entre moléculas apolares.
As moléculas apolares são aquelas que não apresentam polos positivos e negativos, pois seus elétrons são distribuídos uniformemente em sua eletrosfera, não formando um dipolo elétrico.
O processo ocorre quando os elétrons em constante movimento permitem, na aproximação entre as moléculas apolares, a indução de um dipolo na molécula mais próxima.
E uma vez que se torna polarizada temporariamente, dá sequência ao efeito, induzindo a formação de dipolos temporários.
Essas forças foram descobertas pelo físico polonês, Fristz London, por isso o nome forças de London.
Ligação dipolo-permanente
Também chamado de dipolo-dipolo, a força dipolo-permanente é a interação que há entre moléculas polares. Ou seja, moléculas que já possuem o polo negativo e o polo positivo, restando apenas que ocorra a interação.
Vale ressaltar que mesmo sendo polares, a interação dipolo-dipolo não ocorre com o hidrogênio com o flúor, o oxigênio e o nitrogênio, pois o hidrogênio não interage diretamente com nenhum deles.
Esse tipo de força pode ocorrer entre as moléculas de um mesmo composto ou de diferentes substâncias, desde que sejam polares.
Na força de dipolo-permanente, os elétrons estão distribuídos assimetricamente, ou seja, uma parte da molécula apresenta maior densidade eletrônica.
Considerada uma interação de força intermediária, a ligação dipolo-dipolo ocorre quando um polo positivo se liga a outro polo negativo, formando um dipolo elétrico, e assim por diante.
Ligação de hidrogênio
A ligação de hidrogênio ou ponte de hidrogênio é a força intermolecular mais forte. A ponte de hidrogênio se trata da ligação de um átomo pequeno a um átomo que possui forte eletronegatividade.
É a ligação de átomos do hidrogênio com átomos de nitrogênio, flúor e oxigênio(três elementos químicos mais eletronegativos da tabela periódica.)
Devido a grande diferença de eletronegativa que há entre os elementos, a interação forma uma forte rede de ligações que são difíceis de serem quebradas, quando comparada as ligações dipolo-induzido e dipolo-dipolo.
Por exemplo: a ponte de hidrogênio que acontece nas moléculas da água (H2O). Um átomo de oxigênio que é parcialmente negativo atrai um hidrogênio de uma molécula de água, que é parcialmente positivo, e assim sucessivamente.
Desta forma, são formadas as pontes de hidrogênio que resultam também na formação da água.
Você sabia?
As pontes de hidrogênio também acontecem na molécula de DNA. No DNA, as cadeias de nucleotídeos são ligadas umas às outras por pontes de hidrogênio.
As bases nitrogenadas como guanina e citosina, adenina e timina interagem entre si pelas ligações de hidrogênio.
Forças intermoleculares e o ponto de ebulição
É sabido que há três estados físicos da matéria: sólido, líquido e gasoso. E a mudança de estado físico da matéria está relacionada ao grau de aproximação que há entre as moléculas da substância.
As moléculas dos sólidos são distribuídas bem próximas umas às outras. Nos líquidos, as moléculas já ficam um pouco mais distantes entre si, no gasoso a distância entre as moléculas é maior e elas são mais dispersas.
A mudança de estado físico de um determinado material dependerá da distância que há entre as moléculas. Isto é, quantos mais distante elas estiverem entre si, mas difícil fica de separá-las e assim fazer a mudança de estado físico.
Quando mais distantes as moléculas estiverem entre si, maior será a força intermolecular, sendo necessário mais energia para quebrar as ligações.
Desta forma, quanto maior a interação intermolecular de um composto, proporcionalmente, terá um ponto de ebulição maior, pois será mais difícil de fazer a separação das moléculas.
Força intermoleculares versus forças intramoleculares
As forças intermoleculares se referem as ligações químicas que acontecem entre as moléculas, enquanto que as forças intramoleculares se referem as interações que ocorrem no interior das moléculas.
Então, cuidado para não confundir. Intermoleculares é entre as moléculas e intramoleculares é dentro da molécula.