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    Como as Forças de Van Der Waals Mantêm as Moléculas Juntas?

    As forças de Van der Waals formam ligações eletrostáticas entre as moléculas. As ligações intermoleculares, incluindo as ligações de Van der Waals, mantêm as moléculas juntas em líquidos e sólidos e são responsáveis ​​por fenômenos como a tensão superficial em líquidos e cristais em sólidos. As forças intermoleculares são muito mais fracas que as forças internas que mantêm os átomos juntos em moléculas, mas ainda são fortes o suficiente para afetar o comportamento e as propriedades de muitos materiais.

    TL; DR (muito longo; não lidos) )

    As forças eletrostáticas de Van de Waals atuam entre as moléculas para formar ligações fracas. Os tipos de forças de Van der Waals, do mais forte ao mais fraco, são as forças dipolo-dipolo, forças dipolo induzidas por dipolo e as forças de dispersão de Londres. A ligação de hidrogênio é baseada em um tipo de força dipolo-dipolo que é especialmente poderosa. Essas forças ajudam a determinar as características físicas dos materiais.

    Tipos de Forças de Van der Waals

    Três tipos de forças de Van der Waals, das forças mais fortes às mais fracas, são forças dipolo-dipolo, dipolo induzido por dipolo forças e as forças de dispersão de Londres. Dipolos são moléculas polares com pólos carregados negativamente e positivamente em extremidades opostas da molécula. O pólo negativo de uma molécula atrai o pólo positivo de outra molécula, formando uma ligação dipolo-dipolo eletrostática.

    Quando uma molécula dipolar carregada se aproxima de uma molécula neutra, induz uma carga oposta na molécula neutra, e as cargas opostas atraem para formar uma ligação dipolar induzida por dipolo. Quando duas moléculas neutras se tornam dipolos temporários porque seus elétrons se acumulam em um lado da molécula, as moléculas neutras são atraídas com forças eletrostáticas chamadas forças de dispersão de Londres, e elas podem formar uma ligação correspondente.

    London dispersion forças são fracas em moléculas pequenas, mas aumentam em força em moléculas maiores, onde muitos dos elétrons estão comparativamente longe do núcleo carregado positivamente e estão livres para se movimentar. Como resultado, eles podem se reunir de maneira assimétrica ao redor da molécula, criando o efeito dipolar temporário. Para grandes moléculas, as forças de dispersão de Londres tornam-se um fator significativo em seu comportamento.

    Quando uma molécula de dipolo contém um átomo de hidrogênio, ela pode formar uma ligação dipolo-dipolo especialmente forte, porque o átomo de hidrogênio é pequeno e carga positiva é concentrada. O aumento da força do vínculo torna isso um caso especial chamado de ligação de hidrogênio.

    Como as forças de Van der Waals afetam os materiais

    Em gases à temperatura ambiente, as moléculas estão muito distantes e têm muito energia a ser afetada pelas forças intermoleculares de Van der Waals. Essas forças se tornam importantes para líquidos e sólidos porque as moléculas têm menos energia e estão mais próximas umas das outras. As forças de Van der Waals estão entre as forças intermoleculares que mantêm líquidos e sólidos juntos e lhes conferem suas propriedades características.

    Em líquidos, as forças intermoleculares ainda são muito fracas para manter as moléculas no lugar. As moléculas têm energia suficiente para repetidamente fazer e romper as ligações intermoleculares, passando umas pelas outras e assumindo a forma de seu recipiente. Por exemplo, na água, as moléculas bipolares são compostas de um átomo de oxigênio carregado negativamente e dois átomos de hidrogênio positivamente carregados. Os dipolos da água formam fortes ligações de hidrogênio mantendo as moléculas de água juntas. Como resultado, a água tem uma alta tensão superficial, um alto calor de vaporização e um ponto de ebulição comparativamente alto para o peso da molécula.

    Em sólidos, os átomos têm pouca energia para romper as ligações da molécula. as forças intermoleculares, e elas são mantidas juntas com pouco movimento. Além das forças de Van der Waals, o comportamento das moléculas de sólidos pode ser influenciado por outras forças intermoleculares, como as que formam ligações iônicas ou metálicas. As forças mantêm as moléculas de sólidos em treliças de cristal, como diamantes, em metais como o cobre, em sólidos homogêneos, como o vidro, ou em sólidos flexíveis, como os plásticos. Enquanto as fortes ligações químicas que mantêm os átomos juntos em moléculas determinam as características químicas dos materiais, as forças intermoleculares, incluindo as forças de Van der Waals, influenciam as características físicas.

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