O conceito de forças intermoleculares trata sobre a interação entre diferentes moléculas covalentes que podem se atrair com mais ou menos facilidade, conforme as características apresentadas por seus átomos.
Importantes para a composição química das substâncias e materiais do cotidiano, os tópicos sobre essas relações intermoleculares aparecem com frequência em questões do Enem ou outros vestibulares.
Temas como interação dipolo-dipolo, dipolo induzido, dipolo permanente, ligação (ou ponte) de hidrogênio, forças metálicas, iônicas e covalentes são os mais comuns de serem abordados nas provas. Para entender melhor sobre o tema e estar mais preparado para esse tipo de questionamento, acompanhe este artigo!
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Forças intermoleculares: tipos
Dipolo induzido
A força intermolecular do tipo dipolo induzido é a mais fraca entre as interações de duas ou mais moléculas. Elas também podem ser chamadas de forças de London e são as mais comuns quando se trata de compostos covalentes apolares.
O primeiro passo para entendê-las é compreender o que é um dipolo. Quando duas moléculas possuem eletronegatividade (atração por elétrons) muito diferentes, gera-se um campo elétrico induzido por essa diferença de potencial — a essa situação dá-se o nome de dipolo.
No caso do dipolo induzido, entende-se que esse campo elétrico só surge quando as duas moléculas se aproximam, de maneira temporária e que possui fraca atração. Na prática isso significa que a separação entre os átomos pode ocorrer facilmente — compostos como o hidrogênio H2 e o gás carbônico CO2 são dois grandes exemplos dessa relação.
A imagem abaixo demonstra como a aproximação entre as estruturas pode rearranjar os elétrons internamente e gerar uma força intermolecular induzida pela presença da outra molécula. Quando a interação cessa, por afastamento, os elétrons retornam à sua neutralidade.
Dipolo permanente
Quando duas moléculas covalentes polares se aproximam, geralmente ocorre uma interação intermolecular do tipo dipolo permanente. As exceções mais marcantes são as relações entre o flúor, oxigênio e nitrogênio com o hidrogênio, que são polares mas não participam desse tipo de força intermolecular.
Como as moléculas são polares, o campo elétrico é formado por meio da atratividade entre o polo negativo de uma com o polo positivo da outra. Diferentemente dos dipolos induzidos, as relações formadas são permanentes e não dependem da proximidade espacial — por essa razão, a intensidade da força é maior, o que confere mais estabilidade ao composto.
A imagem acima mostra a interação entre das moléculas de ácido clorídrico (HCl). A polaridade desses arranjos permite que eles interajam entre si: o Cl como polo negativo e o H como polo positivo, respectivamente.
Ligação de Hidrogênio
Quando átomos de hidrogênio estão ligados a um ou mais elementos da tríade FON (flúor, oxigênio e nitrogênio), a força intermolecular predominante é a ligação de hidrogênio.
Esse tipo de interação só acontece com moléculas polares que possuam esses elementos em sua composição. Isso acontece porque esses três materiais são os mais eletronegativos da tabela periódica e se relacionam com os outros de uma maneira particular.
A água é um dos principais exemplos de molécula polar que se relaciona por meio de ligação de hidrogênio. Essa força intermolecular confere certa estabilidade estrutural para as moléculas, que formam uma espécie de cadeia entre si. É isso que possibilita que um inseto pouse sobre a superfície da água líquida sem afundar, por exemplo.
Note, na imagem acima, como as moléculas de água interagem por meio de suas porções negativa (representada pelo oxigênio) e positiva (notadamente o hidrogênio).
Outras moléculas também estabelecem esse tipo de interação, como a amônia NH3 e o ácido fluorídrico (HF).
Veja também a aula abaixo, que aborda toda a questão das forças intermoleculares de forma didática e dinâmica, te ajudando a construir o raciocínio necessário para a compreensão do tema.
Diferenças entre forças intermoleculares e forças intramoleculares
Enquanto o conceito de forças intermoleculares trata sobre a relação entre moléculas diferentes, as interações entre os átomos de uma molécula são conhecidas como forças intramoleculares.
Veja como os termos são diferenciados: enquanto o prefixo “inter” traz a ideia de “entre”, o radical “intra” diz respeito “ao que está dentro”.
Nesse sentido, as ligações químicas são as principais representações de forças dentro dos compostos. Seja por meio de interações iônicas, metálicas ou covalentes.
A mais forte dessas são as ligações do tipo iônica. Pela interação elétrica entre os átomos, os compostos são formados. Um exemplo clássico dessa molécula é o sal de cozinha, quimicamente chamado de Cloreto de Sódio, NaCl.
Uma substância formada por ligação covalente é o gás carbônico. Formado por três átomos ametais, o CO2 compartilha elétrons entre esses átomos, estabelecendo uma conexão química.
Por fim, as ligações químicas do tipo metálica tratam sobre a interação de átomos metálicos. A forma como os elétrons transitam entre as moléculas permite que eles sejam bons condutores de calor e eletricidade.
+ Veja também: Ligações iônicas: o que são, como fazer?
Questões sobre forças intermoleculares
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, cujas fórmulas estruturais estão representadas na figura.
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.
A presença dos grupamentos hidroxila nas moléculas apresentadas na figura indicam que esses compostos interagem com a água, de forma que ela fica retida na pele — principal objetivo dos hidratantes corporais.
Hidroxilas são radicais que apresentam alta afinidade pelas moléculas de água, formando com elas forças intermoleculares do tipo ligações de hidrogênio, como aponta a alternativa E da questão.
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