Ligaçies

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Willian R. Rocha
Este artigo tem por objetivo fornecer uma descrição qualitativa dos principais tipos de interações intermoleculares que atuam nos sistemas químicos, e mostrar como o entendimento de tais interações pode auxiliar na racionalização de propriedades macroscópicas observáveis. propriedades termodinâmicas, forças intermoleculares

Introdução
uando moléculas, átomos ou íonsaproximam-se uns dos outros, dois fenômenos podem ocorrer: (i) eles podem reagir ou (ii) eles podem interagir. Uma reação química por definição requer que ligações químicas sejam quebradas e/ ou formadas. Usualmente as energias envolvidas neste processo variam entre 50 e 100 kcal.mol-1. Uma interação química significa que as moléculas se atraem ou se repelem entre si, sem que ocorra a quebra ou formaçãode novas ligações químicas. Estas interações são freqüentemente chamadas de interações não covalentes ou interações intermoleculares. As energias envolvidas em tais tipos de interações são muito menores que aquelas envolvidas em processos reativos, variando usualmente entre 0,5 a 10 kcal.mol-1. As interações intermoleculares estão intimamente relacionadas com as propriedades termodinâmicas delíquidos, sólidos e gases. Logo, o entendimento de tais forças intermoleculares é de extrema relevância se quisermos entender o comportamento de sistemas químicos a nível molecular. Como exemplo, a Figura 1 mostra como a temperatura de ebulição de hidrocarbonetos (compostos contendo somente carbono e hidrogênio) varia com o número de átomos de carbono
Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola

Qpresentes na molécula. A temperatura temperatura ambiente e C8H18 é um líde ebulição de um composto é a temquido. Esta e outras característica, como será mostrado adiante, estão intiperatura na qual um sistema líquido mamente relacionapassa para a fase das com a natureza gasosa, que tem uma Uma interação química das interações exisrelação direta com as significa que as moléculas tentes entre asmoléforças entre as molése atraem ou se repelem culas. culas constituintes do entre si, sem que ocorra a A Tabela 1 ilustra líquido. Pode-se ver quebra ou formação de como as propriedades na Figura 1 que a temnovas ligações químicas. de um sistema quíperatura de ebulição Estas interações são mico estão intimamenvaria linearmente com freqüentemente chamadas te relacionadas com a o número de átomosde interações não sua composição e esde carbono. covalentes ou interações trutura tridimensional. É interessante perintermoleculares Nesta tabela, são ceber na Figura 1 que mostrados compostos o único fator diferenciador entre uma com massas moleculares aproximamolécula e outra é a quantidade de damente iguais mas, que à temperaátomos de carbono presentes. Entretura ambiente existem em diferentestanto, estas moléculas possuem um fases: butano (gás), acetona e álcool comportamento macroscópico comisopropílico (líquidos). É interessante pletamente diferente. CH4 é um gás à perceber que dos dois líquidos, acetona e álcool isopropílico, a única diferença entre eles é a substituição de um grupo C=O por um grupo C-OH. Esta mudança é suficiente para alterar completamente as características dosdois líquidos. Como pode ser visto, a acetona é um líquido muito mais volátil que o álcool isopropílico. A substituição dos grupos funcionais é acompanhada de uma mudança na estrutura tridimensional da molécula, que irá afetar comFigura 1: Variação da temperatura de ebupletamente a maneira na qual elas irão lição com o número de átomos de carbono interagir no líquido. Também é para oshidrocarbonetos lineares.
Interações intermoleculares N° 4 – Maio 2001

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Tabela 1: Relação entre a estrutura e propriedades químicas. Nome Fórmula molecular Massa molecular (g/mol) butano C4H10 58 acetona C3H6O 58 alcool isopropílico C3H8O 60

Estrutura bidimensional

Estrutura tridimensional

Temperatura de ebulição (oC) Tipo de interação

-0,6 Dispersão

56 Dipolo - Dipolo

82 Ligação...
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