Forças intermoleculares

Carolina Batista

Forças intermoleculares são as forças exercidas para manter unidas duas ou mais moléculas.

Elas correspondem a ligações químicas que têm a função de unir ou repelir as moléculas de um composto.

As forças intermoleculares provocam estados físicos diferentes nos compostos químicos. Essa interação pode ser mais ou menos forte, conforme a polaridade das moléculas.

Classificação

As forças intermoleculares são classificadas em três tipos que variam conforme a intensidade:

  • Ligação de Hidrogênio: Ligação de forte intensidade.
  • Dipolo Permanente ou dipolo-dipolo: Ligação de média intensidade.
  • Dipolo Induzido ou Forças de London: Ligação de fraca intensidade.

O conjunto das forças intermoleculares também pode ser chamado de Forças de Van der Waals.

Ligação de Hidrogênio

A ligação ou ponte de hidrogênio ocorre em moléculas polares que têm o hidrogênio unido à elementos eletronegativos e com volume atômico baixo, como o oxigênio (O), flúor (F) e nitrogênio (N).

É a força intermolecular mais forte, pois existe uma grande diferença de eletronegatividade entre os elementos.

Um exemplo de ligação de hidrogênio ocorre na molécula de água (H2O) nos estados sólido e líquido.

ligação de hidrogênio
Ligação de hidrogênio das moléculas de água (H2O)

Na água líquida essa interação ocorre de forma desordenada, enquanto que no gelo as moléculas dispõem-se tridimensionalmente em uma estrutura cristalina organizada.

Para adquirir mais conhecimento, leia também esses textos:

Dipolo-dipolo

O dipolo-dipolo ocorre entre as moléculas dos compostos polares e é considerada uma interação de força intermediária.

Os elétrons estão distribuídos de forma assimétrica e assim o elemento mais eletronegativo atrai os elétrons para si.

Nas ligações dipolo-dipolo, as moléculas polares interagem de maneira que os polos opostos sejam preservados.

interação dipolo dipolo
Interação dipolo-dipolo nas moléculas de ácido clorídrico (HCl)

Com o exemplo acima, podemos perceber que a interação dipolo-dipolo ocorre devido à atração entre os polos de carga oposta.

O polo negativo (cloro) atrai o polo positivo (hidrogênio) da molécula vizinha.

Dipolo induzido

O dipolo induzido é constituído pela atração não gravitacional que ocorre em todas as moléculas e é o único tipo de atração entre moléculas apolares.

Os elétrons estão distribuídos de forma uniforme e não há formação de dipolo elétrico. Porém, quando as moléculas apolares se aproximam induzem a formação de dipolos temporários.

Interação dipolo induzido
Dipolo induzido na molécula de cloro (Cl2)

Nos estados físicos sólido e líquido, as moléculas estão tão próximas que forma-se uma deformação instantânea das nuvens eletrônicas e originam-se polos positivo e negativo.

Forças intermoleculares x Forças intramoleculares

É importante saber que as forças intermoleculares são um tipo de ligações químicas. As demais são as "forças intramoleculares".

Assim, as forças intermoleculares são exercidas entre as moléculas e as intramoleculares no interior das moléculas.

As forças intramoleculares são:

Iônica

A ligação iônica é considerada uma ligação química forte. Ela é produzida pela atração eletrostática entre íons de cargas diferentes (+ e -).

ligação iônica
Ligação iônica no cloreto de sódio (NaCl)

Consiste na relação estabelecida entre metal e não-metal por meio da transferência de elétrons.

Covalente

As forças que produzem a ligação covalente resultam na partilha de pares de elétrons entre dois átomos de não-metais.

Ligação covalente
Ligação covalente na molécula de cloro (Cl2)

A maior parte dos compostos covalentes tem pontos de ebulição e fusão baixos, são pouco solúveis em água e dissolvem-se com facilidade em solventes apolares.

Metálica

A ligação metálica resulta das forças exercidas no interior das moléculas de substâncias metálicas.

Ligação metálica
Ligação metálica entre átomos de metais

Os metais têm poucos elétrons de valência, sendo bons condutores de eletricidade, calor e refletem a radiação.

Exercícios com gabarito comentado

1. (UFPE-Adaptado) Interações intermoleculares são propriedades de diversas moléculas, muitas delas vitais para os seres vivos, tais como as moléculas de água e de proteínas. Sobre esse assunto, julgue os itens a seguir:

a) O álcool etílico (etanol) apresenta interações do tipo ligações de hidrogênio.
b) A molécula de água apresenta interações do tipo ligações de hidrogênio.
c) A molécula de água apresenta interações do tipo dipolo-dipolo.
d) A molécula de dióxido de carbono apresenta interações do tipo dipolo induzido.

a) CORRETA. A presença da hidroxila (OH) no etanol (CH3CH2OH) faz com que as moléculas tenham interações do tipo ligações de hidrogênio.

Ligação de hidrogênio no etanol

b) CORRETA. Na molécula de água o hidrogênio está ligado ao oxigênio, elemento muito mais eletronegativo que ele. Consequentemente, formam-se ligações de hidrogênio devido aos dipolos da molécula.

Pontes de hidrogênio na água

c) CORRETA. As interações do tipo dipolo-dipolo ocorrem em moléculas compostas por elementos químicos com diferentes eletronegatividades. Um caso extremo da ligação dipolo-dipolo é a ligação de hidrogênio que ocorre na água.

A água tem os átomos de hidrogênio ligados ao oxigênio, elemento muito eletronegativo e pequeno, que assim como flúor e nitrogênio, fazem com que esse tipo de interação muito mais intensa se forme.

d) CORRETA. O dióxido de carbono (CO2) é uma molécula apolar e o único tipo de interação possível é do tipo dipolo induzido.

2. (PUC-RS-Adaptado) Para responder à questão, numere a Coluna B, que contém algumas fórmulas de substâncias, de acordo com a Coluna A, na qual estão relacionados tipos de atrações intermoleculares.

Coluna A Coluna B
1. ligações de hidrogênio HF
Cl2
CO2
2. dipolo induzido-dipolo induzido NH3
HCl
SO2
3. dipolo-dipolo BF3
CCl4

1. Ligação de hidrogênio: ocorre em moléculas cujo hidrogênio está ligado aos elementos flúor (F), oxigênio (O) e nitrogênio (N).

Substâncias: HF e NH3.

2. dipolo induzido-dipolo induzido: ocorre entre moléculas apolares.

Substâncias: Cl2, CO2, BF3 e CCl4.

3. dipolo-dipolo: ocorre em moléculas polares.

Substâncias: HCl e SO2.

3. (Unicamp) Considere os processos I e II representados pelas equações:

reto H com 2 subscrito reto O com parêntese esquerdo reto l parêntese direito subscrito fim do subscrito espaço seta para a direita com reto I sobrescrito espaço reto H com 2 subscrito reto O com parêntese esquerdo reto g parêntese direito subscrito fim do subscrito espaço seta para a direita com II sobrescrito espaço 2 reto H com parêntese esquerdo reto g parêntese direito espaço subscrito fim do subscrito mais espaço reto O com parêntese esquerdo reto g parêntese direito subscrito fim do subscrito

Indique quais ligações são rompidas em cada um desses processos.

I: são rompidas as ligações de hidrogênio (interação intermolecular) entre as moléculas de água, fazendo com que elas se dispersem no estado gasoso.

II. são rompidas as ligações covalentes (interação intramolecular), ocorrendo a "quebra" da molécula e liberação dos átomos que a compõe (hidrogênio e oxigênio).

Saiba mais em: hidrogênio e oxigênio.

Carolina Batista
Carolina Batista
Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).