GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10
-
Upload
ednilsom-orestes -
Category
Education
-
view
848 -
download
10
Transcript of GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10
![Page 1: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/1.jpg)
QUÍMICA GERAL
Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica Universidade Federal Fluminense
Volta Redonda - RJ
Prof. Dr. Ednilsom Orestes 25/04/2016 – 06/08/2016 AULA 10
![Page 2: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/3.jpg)
MOLÉCULAS: ATRAÇÃO E REPULSÃO.
FORÇAS INTERMOLECULARES MAIS IMPORTANTES PARA LÍQUIDOS E SÓLIDOS QUE PARA GASES.
UMA ÚNICA MOLÉCULA DE H2O NÃO É ÚMIDA, NÃO CONGELA NEM FERVE!
CONJUNTO vs MOLÉCULAS ISOLADAS.
JÁ CONHECEMOS O GÁS (IDEAL).
QUAL A ORIGEM DESTAS FORÇAS? QUAL A RELAÇÃO COM AS PROPRIEDADES MOLECULARES?
![Page 4: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/4.jpg)
©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
𝐸𝑝 =𝑄1𝑄2
4𝜋𝜀0𝑟
FORÇAS INTERMOLECULARES SÃO RESPONSÁVEIS PELAS FASES.
TEMP. DE CONDENSAÇÃO OU SOLIDIFICAÇÃO DEPENDE FORÇAS INTERMOLECULARES.
INTERAÇÕES ÍON-ÍON E QUASE TODAS INTERMOLECULARES SÃO DO TIPO COULÔMBICA
![Page 5: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/5.jpg)
LÍQUIDOS & SÓLIDOS “FORÇAS INTERMOLECULARES”
![Page 6: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/6.jpg)
FORÇAS ÍON-DIPOLO
![Page 7: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/7.jpg)
SÓLIDOS IÔNICOS HIDRATAÇÃO (SOLVATAÇÃO), NaCl EM H2O.
RESULTADO DA INTERÇÃO ENTRE UM ÍON E AS CARGAS PARCIAIS (CARGA COMPLETA) DE UMA MOLÉCULA POLAR.
𝐸𝑝 ∝ −𝑧 𝝁
𝑟2
ENERGIA DIMINUI COM A INTERAÇÃO ÍON–SOLVENTE POLAR.
FORTE DEPENDÊNCIA COM A DISTÂNCIA.
![Page 8: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/8.jpg)
CURTO ALCANCE – PROXIMIDADE. GRANDES DISTÂNCIA – FORÇAS SE CANCELAM.
MAIS FRACAS QUE ENTRE ÍONS (CARGAS PARCIAIS). ÍON ATRAÍDO POR PARTE DA MOLÉCULA, REPELIDO POR OUTRA.
CRISTALIZAÇÃO – H2O RETIDA POR MOLÉCULAS FORMANDO HIDRATOS.
Na2CO3 ∙ 10H2O e CuSO4 ⋅ 5H2O
TAMANHO E CARGA CONTROLAM NÍVEL DE HIDRATAÇÃO.
Li e Na formam sais hidratados mas K, Rb e Ce (maiores) não – sais de NH4+ normalmente
anidros (151 pm) ≃ Rb+ (152 pm).
Ba2+ (135 pm) e K+ (138 pm): 𝐾𝐶𝑙 é anidro mas BaCl2 ⋅ 2H2O
O La3+ ("vizinho" do Ba, tem 122 pm) forma La NO3 3 ⋅ 6H2O e La2 SO4 3 ⋅ 9H2O
![Page 9: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/9.jpg)
FORÇAS DIPOLO-DIPOLO
![Page 10: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/10.jpg)
UMA MOLÉCULA POLAR CERCADA POR OUTRAS, 𝐂𝐇𝟑𝐂𝐥 (SÓLIDO).
𝐸𝑝 ∝ −𝝁1𝝁2
𝑟3
MÁXIMO ALINHAMENTO POSSÍVEL.
QUANTO MAIS POLARIZÁVEIS AS MOLÉCULAS MAIS FORTE A INTERAÇÃO.
QUANDO DISTÂNCIA DOBRA 𝑬𝒑 = 𝑬𝒑/𝟖.
CARGAS PARCIAIS DIFERENTES SE ATRAEM, MAS CARGAS IGUAIS SE REPELEM.
MAIS FRACA QUE ÍON-ÍON E QUE ÍON-DIPOLO.
![Page 11: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/11.jpg)
𝐂𝐇𝟑𝐂𝐥 (GÁS) MAIOR LIBERDADE – BREVE RETENÇÃO ORIENTAÇÕES ENERGIA FAVORÁVEL (SINAIS OPOSTOS ADJACENTES).
ATRAÇÃO SUPERA LEVEMENTE REPULSÃO.
𝐸𝑝 ∝ −𝝁1𝝁2
𝑟6
MOLÉCULAS NO GÁS TEM INTERAÇÃO MAIS FRACA (SEPARAÇÃO).
NO LÍQUIDO INTERAÇÃO DIPOLO-DIPOLO MAIS FORTE E DETERMINA O PONTO DE EBULIÇÃO.
![Page 12: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/12.jpg)
Qual composto tem ponto de fusão mais alto, o p-dicloro-benzeno ou o o-dicloro-benzeno? Os valores experimentais sao 180°C, para o-dicloro-benzeno, e 174°C, para o p-dicloro-benzeno.
![Page 13: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/13.jpg)
Qual composto tem ponto de fusão mais alto, o cis-dicloro-eteno ou o trans-dicloro-eteno? [Resposta: cis-dicloro-eteno]
Qual composto tem ponto de fusão mais alto, o 1,1-dicloro-eteno ou o trans-dicloro-eteno?
![Page 14: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/14.jpg)
FORÇAS DE LONDON
![Page 15: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/15.jpg)
INTERAÇÕES ATRATIVAS MESMO ENTRE MOLÉCULAS APOLARES (LIQUEFAÇÃO DE GASES NOBRES E GASOLINA).
DISTRIBUIÇÃO DE CARGA (ELÉTRONS) EM TORNO DOS NÚCLEOS É DINÂMICA E VARIÁVEL (DEPENDE DO AMBIENTE QUÍMICO).
CARGAS PARCIAIS (DIPOLOS) INSTANTÂNEAS (𝟏𝟎−𝟏𝟔𝒔).
DISTORÇÃO NUVEM ELETRÔNICA INDUZ DISTORÇÃO MOLÉCULA VIZINHA – DIPOLO INDUZIDO.
ENERGIA INTERAÇÃO DEPENDE POLARIZABILIDADE (𝜶).
![Page 16: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/16.jpg)
C5H
12
Pto ebulição 36°C. Pto ebulição 10°C.
C1
8H
38
C1
5H
32
MUITO POLARIZÁVEL – NÚCLEO TEM POUCO “CONTROLE” SOBRE ELÉTRONS – DISTÂNCIA OU BLINDAGEM – DIPOLOS INSTANTÂNEOS FORTES.
𝐸𝑝 ∝ −𝜶1𝜶2
𝑟6
MOLECULAS VOLUMOSAS SÃO POLARIZAVEIS.
𝐅𝟐 E 𝐂𝐥𝟐 SÃO GASES, 𝐁𝐫𝟐 LÍQUIDO E 𝐈𝟐 SÓLIDO.
𝐂𝐇𝟒 FERVE –161°C, 𝐂𝐂𝐥𝟒 FERVE 77°C E 𝐂𝐁𝐫𝟒 É SÓLIDO.
DEPENDÊNCIA COM FORMA.
![Page 17: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/17.jpg)
©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
![Page 18: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/18.jpg)
©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
![Page 19: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/19.jpg)
INTERAÇÕES DO TIPO DIPOLO-DIPLO INDUZIDO, O2 EM H2O.
𝐸𝑝 ∝ −𝝁1
2𝜶2
𝑟6
INTERACOES DE VAN DER WAALS
![Page 20: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/20.jpg)
Explique as tendências dos pontos de ebulição dos halogenetos de hidrogênio: HCl (-85°C); HBr (-67°C) e; HI (-35°C). Diferencas de eletronegatividade diminuem de HCl para HI; logo, os momentos de dipolo diminuem e, em consequencia, as forcas dipolo-dipolo tambem diminuem. Sugere que os pontos de ebulicao deveriam diminuir de HCl para HI. Já o numero de eletrons da molecula aumenta de HCl para HI; logo, as interacoes de London tambem crescem e, em consequência, os pontos de ebulicao deveriam crescer de HCl para HI. Analise sugere que as interacoes de London predominam sobre as interacoes dipolo-dipolo no caso dessas moleculas.
Explique a tendência dos pontos de ebulição dos gases nobres, que aumentam do hélio para o xenônio. [Resposta: A energia das interacoes de London aumenta com o numero de eletrons.]
Sugira uma razão para que o o trifluoro-metano, CHF3, tenha ponto de ebulicao mais alto do que o tetrafluoro-metano, CF4.
![Page 21: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/21.jpg)
LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
![Page 22: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/22.jpg)
©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
![Page 23: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/23.jpg)
INTERAÇÕES DE LONDON SÃO UNIVERSAIS (INDEPENDEM DA IDENTIDADE QUÍMICA).
LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO MUITO FORTE (N, O OU F). 𝑂 − 𝐻 101 pm < 𝑂 ⋯ 𝐻 (175 pm no gelo)
![Page 24: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/24.jpg)
©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
![Page 25: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/25.jpg)
©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
![Page 26: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/26.jpg)
Quais das seguintes ligacoes intermoleculares podem ser atribuidas as ligacoes de hidroge nio: (a) CH3NH2 a CH3NH2; (b) CH3OCH3 a CH3OCH3; (c) HBr a HBr?
[Resposta: Somente (a) tem o H diretamente ligado a N, O ou F.]
Quais das seguintes moleculas podem, no estado puro, participar de ligacoes de hidrogenio: (a) CH3OH; (b) PH3; (c) HClO (cuja estrutura e Cl–O–H)?
![Page 27: GQI-00042 & GQI-00048 Aula 10](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022012310/55a12a831a28ab34138b45b3/html5/thumbnails/27.jpg)
REPULSÕES Resultado da superposição de orbitais de moléculas vizinhas e do princípio da exclusão de Pauli (orbitais ligantes e antiligantes).
Ex.: He2