Forças Intermoleculares – O que são? Composição e Características

Como a água evapora quando atinge certa temperatura? Como as plantas conseguem conduzir os nutrientes da raiz até suas folhas? Por que a gota de chuva tem esse formato? Essas questões são respondidas pelo estudo das forças intermoleculares.

Elas são mais fracas do que as ligações químicas (intramoleculares), mas são fortes o suficiente para serem responsáveis pelas diferentes propriedades físicas dessas moléculas. Sem elas, todas as substâncias seriam gases, por exemplo.

Mas, antes de explicarmos como as forças agem e o que são, precisamos definir alguns conceitos químicos:

• Íon: átomo com deficiência ou excesso de elétrons;
• Eletronegatividade: tendência do átomo a receber mais elétrons, formando um íon negativo;
• Dipolo: polos diferentes em uma molécula (positivo e negativo);
• Molécula polar: moléculas que apresentam polo negativo e positivo;
• Molécula apolar: não apresentam polos, pois seus vetores se anulam.

O que são forças intermoleculares?

Os campos magnéticos que existem nas moléculas interagem quando elas se aproximam umas das outras. Essa força de aproximação é chamada de força intermolecular, e depende:

• Do tipo da molécula (polar ou apolar);
• Da intensidade da polaridade.

Características

Forças intermoleculares são:

• Mais fracas que ligações iônicas covalentes;
• Quanto mais forte a atração, maior a temperatura na qual o líquido entrará em ebulição;
• Quanto maior a força intermolecular, maior o ponto de fusão (processo pelo qual uma substância passa do estado sólido para o líquido).

Tipos

Existem quatro tipos de forças intermoleculares, também chamadas de Forças de van der Waals. Confira, abaixo, as características de cada uma delas:

• Dispersão de London (ou dipolo induzido):
  • Ocorre entre moléculas apolar x molécula apolar, quando estão próximas;
  • Uma das moléculas polares induz um dipolo temporário na molécula vizinha. Ou seja, ocorre a polarização induzida, resultando em uma atração entre molécula apolar x molécula polar;
  • Atração.

• Dipolo-dipolo (ou dipolo permanente):
  • Ocorre entre molécula polar x molécula polar
  • A atração acontece quando o lado positivo de uma molécula está perto do polo negativo de outra molécula;
  • Influenciam a evaporação e o ponto de ebulição de um líquido;
  • Afetam a solubilidade.

• Ligação de hidrogênio:
  • Ocorre entre átomo de hidrogênio (H) x flúor (F), oxigênio (O) ou nitrogênio (N) (átomos com forte eletronegatividade);
  • São moléculas que apresentam polaridade muito intensas;
  • Ligações polares muito fortes (mais fortes do que as forças dipolo-dipolo e dispersão de London);
  • Quanto maior a massa molecular, maior o ponto de ebulição;
  • Geralmente, possuem pontos de ebulição elevados.

• Íon-dipolo:
  • Ocorre entre íon x uma molécula polar;
  • Atração mais forte de todas.

Em resumo, podemos dizer, então, que as ligações, da mais fraca para a mais forte, são: dispersão de London → dipolo-dipolo → ligação de hidrogênio → íon-dipolo.

Importância

As forças intermoleculares são responsáveis por vários fenômenos presentes no nosso cotidiano, como a capilaridade, a tensão superficial e as mudanças de estado físico das moléculas.

Exemplos

Como exemplo de substâncias que apresentam forças do tipo dipolo induzido, podemos citar o gelo seco, que é o CO₂ sólido. Por outro lado, o gás clorídrico HCl é ligado por forças do tipo dipolo permanente, sendo mais forte.

Já para moléculas ligadas por pontes de hidrogênio, a água é o exemplo mais clássico, apresentando alto ponto de ebulição, alto calor específico e de vaporização.

Exercícios resolvidos

1. (ITA-SP) Sobre a temperatura de ebulição de um líquido, são feitas as seguintes afirmações:

I. Aumenta com o aumento da força da ligação química intramolecular.

II. Aumenta com o aumento da força da ligação química intermolecular.

III. Aumenta com o aumento da pressão exercida sobre o líquido.

IV. Aumenta com o aumento da quantidade de sólido dissolvido.

Estão corretas:

a) Apenas I e II.

b) Apenas I e IV.

c) Apenas III e IV.

d) Apenas II, III e IV.

e) Todas.

Alternativa “d”. A afirmação I está incorreta pois a temperatura de ebulição é influenciada pelas forças intermoleculares.

2. (Unificado-RJ) Observe a tabela de pontos de ebulição:

O ponto de ebulição da água é anômalo em relação aos demais compostos da família do oxigênio, porque:

a) as moléculas da água são mais leves.

b) existem pontes de hidrogênio entre as moléculas da água.

c) existem Forças de Van der Waals entre as moléculas da água.

d) somente a molécula da água é apolar.

e) as demais substâncias se decompõem termicamente.

Alternativa “b”.  Apesar de todas as moléculas serem polares, a água apresenta forças intermoleculares muito intensas, chamadas de ligações de hidrogênio.