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Química · Glossário

O que é Interações de van der Waals?

Também chamado de: interacao de van der Waals · interacao de Keesom · interacao de Debye · interacao de London

Definição 4.1 Química universitária — 1.º ano · Capítulo 4 — Forças intermoleculares e solventes

As interações de van der Waals são as atrações entre moléculas neutras que vêm da interação de seus dipolos. Distinguem-se três tipos:

  • a interação de Keesom (ou interação de orientação) entre dois dipolos permanentes, que tendem a se alinhar cabeça com cauda;
  • a interação de Debye (ou interação de indução) entre um dipolo permanente e o dipolo que ele induz em um vizinho polarizável;
  • a interação de London (ou interação de dispersão) entre os dipolos instantâneos que as flutuações das nuvens eletrônicas criam em quaisquer dois átomos ou moléculas, polares ou não, e que se induzem mutuamente.
As três interações de van der Waals. As cargas parciais em preto são permanentes (moléculas polares); as em laranja são induzidas ou instantâneas. Em cada caso, as cargas frente a frente são opostas, de modo que as moléculas se atraem.
As três interações de van der Waals. As cargas parciais em preto são permanentes (moléculas polares); as em laranja são induzidas ou instantâneas. Em cada caso, as cargas frente a frente são opostas, de modo que as moléculas se atraem.
Temperaturas de ebulição dos alcanos lineares C_nH_2n+2, do metano ao decano. Cada CH2 acrescentado adiciona elétrons e superfície de contato, portanto atração de London; o incremento diminui lentamente, de cerca de 75\, C no início a 25\, C no decano.
Temperaturas de ebulição dos alcanos lineares CXnHX2n+2\ce{C_nH_{2n+2}}, do metano ao decano. Cada CHX2\ce{CH2} acrescentado adiciona elétrons e superfície de contato, portanto atração de London; o incremento diminui lentamente, de cerca de 75 ∘C75\,{}^{\circ}\mathrm{C} no início a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm{C} no decano.

Exemplos

Exemplo 4.3 (Gases nobres e halogênios)

Os átomos de um gás nobre se atraem apenas por forças de London, que crescem com o número de elétrons: o hélio ferve a −268.9 ∘C-268.9\,{}^{\circ}\mathrm{C}, o neônio a −246.1 ∘C-246.1\,{}^{\circ}\mathrm{C}, o argônio a −185.9 ∘C-185.9\,{}^{\circ}\mathrm{C}, o criptônio a −153.4 ∘C-153.4\,{}^{\circ}\mathrm{C}, o xenônio a −108.1 ∘C-108.1\,{}^{\circ}\mathrm{C}. Da mesma forma, à temperatura ambiente, o diflúor e o dicloro são gases, o dibromo é um líquido (que ferve a 58.8 ∘C58.8\,{}^{\circ}\mathrm{C}) e o di-iodo é um sólido.

Exemplo 4.7 (O etanol e seu isômero)

O etanol, CHX3CHX2OH\ce{CH3CH2OH}, e o metoximetano, CHX3OCHX3\ce{CH3OCH3}, têm a mesma fórmula CX2HX6O\ce{C2H6O} e quase as mesmas interações de London. O etanol, cujo grupo O−H\ce{O-H} é ao mesmo tempo doador e aceptor, ferve a 78.4 ∘C78.4\,{}^{\circ}\mathrm{C}; o metoximetano, que só pode aceitar, ferve a −25.0 ∘C-25.0\,{}^{\circ}\mathrm{C}.

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