Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

46
Profa. Valquiria Rodrigues do Nascimento 2016

Transcript of Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Page 1: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Profa. Valquiria Rodrigues do Nascimento 2016

Page 2: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• As moléculas formadas por ligações covalentes podem apresentar de dois a milhares de átomos.

Page 3: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Os átomos se alinham formando formas geométricas em relação aos núcleos dos átomos. TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA CAMADA DE VALÊNCIA. (TRPEV)

Pares de elétrons CV 2 3 4

Page 4: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade
Page 5: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Moléculas com Dois átomos, iguais ou diferentes (diatômicas): Geometria Linear

Page 6: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Moléculas com Três átomos (Triatômicas): Sem a presença de elétrons livres - Geometria Linear Com a presença de elétrons livres – Geometria Angular

Linear Angular

Page 7: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Moléculas com quatro átomos: Sem a presença de elétrons livres - Geometria Trigonal plana Com a presença de elétrons livres – Geometria Piramidal

Trigonal plana

Piramidal

Page 8: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Moléculas com Cinco átomos: Sem a presença de elétrons livres - Geometria Tetraédrica

Tetracloreto de carbono CCl4 Tetrabrometo de silício

Page 9: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade
Page 10: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

POLOS: presença de cargas em determinada região

LIGAÇÔES IÔNICAS:

Toda ligação Iônica é POLAR!!!

Na+ Cl- cargas (polos) reais TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS

Page 11: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• LIGAÇÔES COVALENTES

• Compartilhamento de pares de elétrons.

• A polaridade estará relacionada com a diferença de eletronegatividade e a consequente deformação da nuvem eletrônica.

Page 12: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• Para moléculas diatômicas em que não há diferença de eletronegatividade:

MOLECULA APOLAR

Page 13: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• Para moléculas diatômicas em que há diferença de eletronegatividade:

MOLECULA POLAR

Page 14: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• Pode –se determinar a polaridade de uma molécula através do vetor momento dipolar resultante

Page 15: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Geometria Condição: ligantes ao átomo central

Polaridadee

Linear Trigonal Plana Tetraédrica

Iguais Apolar

Diferentes Polar

Angular Piramidal

Iguais ou diferentes Polar

Page 16: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade
Page 17: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

APOLAR

POLAR

POLAR

POLAR

POLAR

APOLAR

APOLAR

POLAR

APOLAR

Page 18: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade
Page 19: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Como você explica o fato de uma mesma substância poder se apresentar na forma sólida, líquida e gasosa?

É a intensidade da força entre as

moléculas .

Page 20: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Importante: Quanto menos intensas forem as forças intermoleculares, mais volátil

será a substância e menor será sua temperatura de ebulição.

Page 21: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• A coesão da matéria nos estados físicos, sólido, líquido e gasoso é consequência da atração entre moléculas através das ligações intermoleculares (ligação entre moléculas).

Aumento da intensidade das forças intermoleculares

Page 22: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• As ligações intermoleculares são mais fracas do que as ligações interatômicas (ligações entre átomos que constituem as moléculas).

O H

H

H H O

O

H

H

Page 23: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Forças intermoleculares mais fortes

Maior ponto de fusão

O

H

H

O

H

H

Page 24: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Quanto mais fortes as ligações intermoleculares, maior será a energia para romper as ligações entre moléculas, de forma que se dê a mudança de estado físico.

O

H

H

O

H

H

Page 25: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• Entre moléculas; •Forças dipolo induzido – dipolo induzido, Forças de dispersão, Forças de London ou Forças de Wander Walls •Forças dipolo permanente – dipolo permanente •Ligações de hidrogênio

Page 26: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• Acontece em moléculas APOLARES.

• Em média , a nuvem eletrônica distribui-se de uma forma esférica à volta do núcleo.

• O movimento do elétron, provoca num determinado instante um dipolo instantâneo.

A

Molécula apolar

Dipolo instantâneo

+ -

Page 27: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• Esta polarização é induzida à moléculas vizinhas, resultando daí forças de atração entre moléculas.

Page 28: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• A ligação de London depende :

- do número de elétrons;

- do tamanho da molécula;

B

Molécula apolar

Dipolo instantâneo

+ + - - -

Dipolo induzido

A A B

+

Page 29: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

À medida que o raio atómico aumenta (aumento do nº de elétrons) as forças de dispersão de London são mais fortes, daí que, à temperatura ambiente o flúor e o cloro são gases, o bromo é líquido e o iodo é sólido.

9 F ; 17 Cl ; 35 Br ; 53 I

Page 30: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Quanto maior as cadeias carbônicas mais interações de London existirão.

Page 31: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade
Page 32: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• As ligações dipolo-dipolo estabelecem-se entre moléculas polares ( R 0 ).

Page 33: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Você saberia dizer, das três moléculas citadas no exemplo (HCl, HBr, HI), qual teria temperatura de fusão e de ebulição

mais alta?

HCl massa 36 g/mol HBr massa 81 g/mol HI massa 127 g/mol

Page 34: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

O H

H

H H O

O

H

H +

-

+ + +

+ + - -

A ligação de H ( Hidrogênio ) é um caso particular da ligação diplo-dipolo.

As ligações de H estabelecem-se entre átomos pequenos e com eletronegatividades altas (F , O e N) e o átomo de H.

Page 35: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• As ligações de H, são as mais fortes ligações intermoleculares.

Page 36: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

H

H

H

H O S

• O que condiciona a diferença no estado físico destas substâncias são as ligações de H que se estabelecem entre as moléculas de água. Entre moléculas de H2S não se estabelecem ligações de H.

Gás ( 25º C ) Liquido ( 25º C )

LIGAÇÕES DIPOLO PERMANENTE

Page 37: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

H

H

H

H S

• Entre moléculas de H2S estabelecem-se ligações dipolo-dipolo.

S

Page 38: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

• É necessário fornecer mais energia a água para romper essas ligações ( Hidrogênio ), daí , o seu ponto de ebulição ser maior.

O H

H

H H O

O

H

H +

-

+ + +

+ + - -

Page 39: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade
Page 40: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade
Page 41: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Capacidade de uma substância de se dissolver em outra.

Soluto: substância minoritária, que é dissolvida

Solvente: substância maioritária, que é dissolve o soluto.

Page 42: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Solvatação: processo de dispersão molecular, isso implica na ruptura de ligações ou forças intermoleculares.

Hidratação: processo de dispersão molecular, quando o solvente é a água.

Page 43: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

A água consegue dissolver tanto substâncias iônicas, que são sempre polares, como também substâncias moleculares polares.

Cloreto de sódio sendo solubilizado.

Page 44: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Já os derivados de petróleo são misturas de substâncias cujas moléculas são formadas por carbono e hidrogênio, denominados hidrocarbonetos. Quando ocorre vazamento de petróleo no mar, ele não se dissolve na água; portanto, os componentes da mistura são apolares.

Page 45: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade

Resumindo:

A regra é básica. Substâncias apolares dissolvem outras apolares; Substâncias polares dissolvem outras polares.

Page 46: Geometria molecular, forças intermoleculares e solubilidade