A Química é, sem dúvidas, uma das matérias mais importantes para o vestibular. Em algumas instituições e cursos, inclusive, o conteúdo programático de Ciências da Natureza tem um peso maior do que o de outros cadernos do Enem no cálculo final da média do candidato. Por isso, aprender assuntos como forças intermoleculares é essencial.
Esse é um tema muito recorrente e que dialoga diretamente com muitos outros assuntos do ensino médio, incluindo de outras frentes e disciplinas. Sendo assim, preparamos um artigo para ajudá-lo a compreender melhor esse assunto!
Nos próximos minutos, você entenderá o que são forças intermoleculares, quais são os seus principais tipos e as diferenças entre elas e outro tipo de interação, conhecida como forças intramoleculares. Então, chegou a hora de mandar o sono para longe e prestar bastante atenção. Boa leitura!
O passo mais simples para lembrar o que são forças intermoleculares é analisar a origem dos termos envolvidos. Sim, é isso mesmo: o estudo da Língua Portuguesa é eficiente até mesmo em questões de Química. Quem diria!
Quando falamos sobre uma viagem internacional, por exemplo, conseguimos deduzir que se trata de algo que ocorre entre duas nações. Assim, você viaja de um país para outro e a relação entre os dois lugares passa, de certa forma, a ser você. Certo?
O mesmo vale para as moléculas. As forças (ou interações) intermoleculares são aquelas que ocorrem entre duas ou mais moléculas, gerando uma estrutura completamente nova. Na natureza, esse tipo de reação ocorre o tempo inteiro, muitas vezes atingindo algo conhecido como equilíbrio químico.
Qual a importância das forças intermoleculares?
As interações intermoleculares, apesar de fracas se comparadas às ligações químicas primárias (iônica, covalente e metálica), permitem a compreensão de fenômenos como a solubilidade de substâncias e sua temperatura de ebulição.
Para entender a solubilidade, por exemplo, é necessário compreender que, de modo geral, no estudo das substâncias, a polaridade é fundamental, onde, moléculas de mesmo tipo de polaridade dissolvem-se entre si (“semelhante dissolve semelhante”). Por exemplo, uma molécula polar (que apresenta regiões de polo negativo e positivo) dissolver-se-á em outra molécula polar, porém não em uma apolar (molécula com distribuição homogênea de elétrons).
As interações intermoleculares ocorrem em função da presença ou não de polaridade nas moléculas. A seguir, está uma tabela que relaciona cada tipo de interação com as polaridades das moléculas que a realizam.
Tabela 1.: Interações intermoleculares e polaridade das moléculas
| Interação Intermolecular | Ocorre entre |
| Dispersão de London | APENAS em moléculas apolares |
| Dipolo permanente – dipolo induzido | Entre uma molécula polar e outra apolar |
| Dipolo permanente – dipolo permanente | APENAS entre moléculas polares |
| Ligação de hidrogênio | Em moléculas polares com alta diferença de eletronegatividade (Hidrogênio com Flúor ou Oxigênio ou Nitrogênio) – HFON |
| Íon – dipolo permanente | Entre um íon (átomo carregado) e uma molécula polar |
Dessa forma, entre moléculas apolares, ocorrerá a interação do tipo dispersão de London, como em compostos de hidrocarbonetos, ácidos graxos, óleos e gorduras e estes são solúveis entre si.
Porém, em moléculas polares, ocorrerão interações do tipo dipolo – dipolo ou ligação de hidrogênio, como é o caso das moléculas de água, que realizam quatro ligações de hidrogênio, e permite dissolver compostos polares como álcoois, sacarose e sais.
Além disso, a ligação de hidrogênio é a interação que confere à água a propriedade de alta tensão superficial (veja o artigo de tensão superficial aqui).
É em função também dessas interações que é permitido compreender a temperatura de ebulição das substâncias. Para moléculas da mesma ordem de tamanho, quanto mais forte a interação intermolecular, maior será a energia necessária para separar as moléculas e, consequentemente, maior a temperatura para fornecer tal energia (temperatura de ebulição). Veja a tabela 2, a seguir:
Tabela 2.: Temperatura de ebulição de alguns alcanos (hidrocarbonetos saturados)
| Fórmula Molecular | Fórmula estrutural condensada | Nome | Temperatura de ebulição (°C) |
| CH4 | CH4 | Metano | -161,0 |
| C2H6 | CH3CH3 | Etano | -89,0 |
| C3H8 | CH3CH2CH3 | Propano | -44,0 |
| C4H10 | CH3CH2CH2CH3 | Butano | -0,5 |
| C5H12 | CH3CH2CH2CH2CH3 | Pentano | 36,0 |
| C6H14 | CH3CH2CH2CH2CH2CH3 | Hexano | 68,0 |
| C7H16 | CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 | Heptano | 98,0 |
| C8H18 | CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 | Octano | 125,0 |
| C9H20 | CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 | Nonano | 151,0 |
| C10H22 | CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 | Decano | 174,0 |
Porém, para moléculas que apresentam o mesmo tipo de interação, quanto maior o tamanho das moléculas, maior será sua temperatura de ebulição. Quanto maior a molécula, maior será a quantidade de átomos, e, consequentemente, a área de contato/interação com outros átomos, multiplicando a força da interação intermolecular, pela quantidade de átomos que estão interagindo, aumentando, assim, a energia necessária para separar as moléculas.
Pense da seguinte maneira: é mais fácil separar dois lutadores peso-pena ou dois lutadores peso-pesado? Assim ocorre com os hidrocarbonetos derivados do petróleo: todos eles realizam, em maior parte, a interação de dispersão de London, porém, os de maior tamanho de cadeia carbônica, apresentam maior temperatura de ebulição.
Por último, é importante ressaltar que a volatilidade, a tendência de uma substância passar para o estado gasoso, é também uma função dessas interações. Quanto mais forte a interação entre as moléculas, menos volátil será aquela substância. Isso se dá, porque as moléculas são tão atraídas umas pelas outras, que se torna mais difícil se afastar e passar para o estado gasoso.
A seguir, discutiremos brevemente sobre cada um dos principais tipos de forças intermoleculares (também chamadas de forças de van der Waals, nome que está quase em desuso) para que você possa, de uma vez por todas, entender as principais características de todas elas. Tudo certo? Então, sem mais delongas, dê uma olhadinha em alguns pontos importantes sobre esse assunto.
Também conhecida como dipolo permanente, essa interação ocorre entre o polo negativo de uma molécula e o positivo de outra. Sendo assim, é uma reação que acontece apenas em moléculas polares (uma boa dica para entender esse conceito é dominar bastante o tema de eletronegatividade e polaridade!)
É uma interação de força média, nem tão forte nem tão fraca. Isso faz com que seus pontos de fusão e ebulição se encontrem em um meio termo quando os comparamos às das outras forças intermoleculares, que veremos a seguir.
A interação dipolo induzido, que também pode ser chamada de Forças de London, é uma atração um pouco mais fraca do que a ocorre no tipo dipolo-dipolo. Elas acontecem apenas entre moléculas apolares (ou em gases nobres).
O mecanismo para que essas forças ocorram é o seguinte: quando uma molécula se aproxima de outra, por serem de polaridades semelhantes, ocorre uma repulsão entre as eletrosferas. Dessa forma, se induz (tal qual o nome nos indica) uma polaridade “falsa”, momentânea, que gera a atração entre as moléculas.
Outrora denominada como ponte de hidrogênio (título que também está em desuso), a interação do tipo ligação de hidrogênio é a mais forte entre todas as forças intermoleculares. Sendo assim, ela é a que traz moléculas com maiores pontos de fusão e ebulição.
As ligações de hidrogênio ocorrem quando um átomo de hidrogênio se liga aos átomos mais eletronegativos que temos, ou seja, o flúor, o nitrogênio e o oxigênio (o bom e velho FON). Há, aqui, uma interação entre um polo negativo e um positivo (assim como nas forças dipolo-dipolo).
Agora que já conhecemos os principais tipos de interações intermoleculares, chegou o momento de discutirmos um ponto importante e que pode trazer uma certa confusão para os estudantes: a diferença entre esse tipo de interação e as forças intramoleculares.
Mais uma vez, podemos colocar nossos conhecimentos sobre estrutura e criação de palavras em jogo e interpretar o termo que é colocado à nossa frente. Enquanto o prefixo inter significa entre moléculas diferentes, intra está relacionado a reações que ocorrem no interior de uma molécula.
As forças intramoleculares são, normalmente, mais fortes do que as intermoleculares. Elas compreendem interações como as iônicas (entre metais e ametais), metálicas (entre metais) e covalentes (entre ametais).
Agora, para fechar a nossa conversa, separamos alguns exercícios sobre forças intermoleculares para que você possa treinar tudo que aprendeu ao longo do post. Mãos à obra!
1. (Enem) A pele humana, quando está bem hidratada, adquire boa elasticidade e aspecto macio e suave. Em contrapartida, quando está ressecada, perde sua elasticidade e se apresenta opaca e áspera. Para evitar o ressecamento da pele, é necessário, sempre que possível, utilizar hidratantes umectantes, feitos geralmente à base de glicerina e polietilenoglicol:
A retenção de água na superfície da pele promovida pelos hidratantes é consequência da interação dos grupos hidroxila dos agentes umectantes com a umidade contida no ambiente por meio de:
a) Ligações iônicas;
b) Forças de London;
c) Ligações covalentes;
d) Forças dipolo-dipolo;
e) Ligações de hidrogênio.
Resposta: D
2. (Fameca) Compostos HF, NH3 e H2O apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição quando comparados a H2S e HCl, por exemplo, devido:
a) Forças de van der Waals;
b) Forças de London;
c) Ligações de hidrogênio;
d) Interações eletrostáticas;
e) Ligações iônicas.
Resposta: C
3. (PUC Minas) Considere os pontos de ebulição (°C) dos hidretos:
HCl –––––––––– -85
HBr –––––––––– -67
HI –––––––––– -35
HF –––––––––– +20
O comportamento do HF, bastante diferente dos demais compostos, justifica-se porque, entre suas moléculas, ocorrem:
a) Ligações iônicas;
b) Ligações covalentes;
c) Interações dipolo-dipolo;
d) Interações de ligação de hidrogênio;
e) Interações por forças de van der Waals.
Resposta: D
Além das forças intermoleculares, muitos outros conteúdos de Química são frequentemente cobrados nos vestibulares. Para conhecer todos eles e aprofundar seus estudos, confira o Cronograma de Estudos do Stoodi e se prepare para arrasar em suas próximas provas!
Este conteúdo foi atualizado pelo professor Kleber, de Química!
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