Forças dipolo-dipolo

RKA22JL - Olá, meu amigo ou minha amiga. Tudo bem com você? Seja muito bem-vindo ou bem-vinda a mais um vídeo da Khan Academy Brasil. E, neste vídeo, vamos conversar sobre as forças dipolo-dipolo. E para começar a conversar sobre isso, observe essas duas moléculas que eu tenho aqui. Do lado esquerdo, eu tenho propano e, à direita, o acetaldeído. Já temos informadas as massas molares dessas moléculas, e perceba que são valores muito próximos. Na verdade, a gente tem valores iguais. Ao observar essas duas moléculas, eu quero lhe fazer uma pergunta. Se você tivesse uma amostra dessas duas moléculas, qual você acha que teria um ponto de ebulição mais alto, uma amostra de propano puro ou uma amostra de acetaldeído puro? Pause esse vídeo e pense sobre isso. Como vimos em vídeos anteriores, quando falamos sobre os pontos de ebulição e por que eles podem ser diferentes, a gente falou sobre as forças intermoleculares. Porque, como você pode imaginar, se você tem algumas moléculas em um estado líquido, o ponto de ebulição vai depender de quanta energia que você precisa colocar no sistema, a fim de fazer com que as forças intermoleculares sejam superadas e as moléculas se libertem e entrem em um estado gasoso. Então, sem dúvida, quando estamos pensando sobre quem pode ter um ponto de ebulição mais alto, precisamos pensar sobre qual que vai ter as forças intermoleculares mais altas. Em um vídeo anterior, falamos sobre as forças de dispersão de London, que você pode ver como a formação de dipolos aleatórios em uma molécula. E aí, esse dipolo pode induzir dipolos em uma molécula vizinha. Com isso, o lado com a carga parcial positiva de um dipolo vai atrair o lado com a carga parcial negativa da outra molécula e vice-versa. Isso vai acabar gerando um efeito dominó por toda a amostra. Eu lembro que conversei com você nesse vídeo que a força de dispersão de London e o quão polarizável é uma molécula está relacionado com a massa molar da molécula. Porém, quando a gente olha para essas duas moléculas, a gente observa que elas têm massas molares quase idênticas. Sendo assim, você espera que elas tenham um ponto de ebulição quase idênticos, não é? Mas o que acontece é que esse não é o caso aqui. O ponto de ebulição do propano é -42,1°C, enquanto que o ponto de ebulição do acetaldeído é 20,1°C. Então o que faz ter essa diferença? Por que o acetaldeído tem um ponto de ebulição tão mais alto? Por que é preciso de mais energia para as moléculas do acetaldeído líquido serem capazes de se libertarem umas das outras e superarem as suas forças intermoleculares? A resposta, como você pode imaginar, é que existem outras coisas que estão em jogo sobre as forças de dispersão de London. E uma dessas coisas é o que vamos falar aqui nesse vídeo, que são as forças dipolo-dipolo. Eu acho que com essas palavras, você já tem uma ideia de onde isso vai dar, não é? No vídeo sobre as forças de dispersão de London, nós falamos sobre um dipolo temporário induzindo o dipolo em uma molécula vizinha, e aí eles sendo atraídos um pelo outro. Agora, nós vamos conversar sobre dipolos permanentes. Quando você olha para ambas as moléculas, qual você acha que tem um dipolo permanente mais forte? Ou outra forma de pensar sobre isso é qual delas tem um momento de dipolo maior? Não se esqueça que o momento de dipolo molecular é igual à soma vetorial de todos os momentos de cada dipolo individual nas ligações. Além disso, os momentos de dipolo são todos proporcionais às diferenças na eletronegatividade. Quando a gente olha para o propano à esquerda, a gente se lembra que o carbono é um pouco mais eletronegativo do que o hidrogênio, mas não muito mais eletronegativo. Sendo assim, teremos os momentos desses dipolos em cada uma das ligações sendo mais ou menos parecidos com isso aqui. Então você teria essas coisas que se parecem com isso. Se isso não é familiar para você, eu aconselho que você revise os vídeos em que nós conversamos sobre os momentos dos dipolos. Agora, como você pode ver, além disso, a gente também tem uma simetria aqui no propano, certo? Então, se você pegar todas essas setas que eu estou desenhando e colocar elas juntas, a gente não vai ter um momento de dipolo molecular muito alto. Teremos algo bem pequeno ou até mesmo nada, porque, na maioria das vezes, esses momentos vão se cancelar. Agora, o que acontece com o acetaldeído? Repare que o acetaldeído tem alguns brindes aqui, o primeiro é uma molécula assimétrica. Moléculas assimétricas são muito suspeitas em terem um momento dipolo mais alto. Outro bom indicador é que você tem um personagem aqui que é muito eletronegativo. Eu estou falando do oxigênio e, ainda mais importante, é um pouco mais eletronegativo do que o carbono. Então bem aqui nessa ligação dupla, carbono-oxigênio, a gente vai ter um lindo momento de dipolo bem significativo. E isso apenas nessa ligação dupla. Vai ser mais ou menos assim, principalmente porque todos os outros momentos de dipolo não vão cancelar esse grande momento de dipolo aqui. Na verdade, eles ainda vão aumentar o momento de dipolo resultante por causa da simetria da molécula. Sendo assim, toda molécula vai acabar tendo um lindo momento de dipolo bem significativo. Será algo mais ou menos assim, apontando para o lado mais negativo. Eu vou colocar essa pequena cruz na extremidade mais positiva, ok? Assim, esperamos encontrar uma carga parcial negativa nessa extremidade e uma carga parcial positiva nessa outra extremidade. Eu vou fazer uma pergunta aqui agora: O que você acha que vai acontecer com o outro acetaldeído que está próximo desse? O lado parcialmente negativo de um acetaldeído vai ser atraído pelo lado parcialmente positivo de outro acetaldeído. É essa a força atrativa entre as moléculas que as pessoas chamam de forças dipolo-dipolo. Aqui estamos falando de um dipolo permanente sendo atraído por outro dipolo permanente. Sendo assim, o acetaldeído vai estar experimentando uma força de dispersão de London muito alta e é por isso que ele tem um ponto de ebulição mais alto. Talvez você esteja se perguntando: “Ei, um dipolo permanente pode induzir um dipolo em uma molécula vizinha e eles serem atraídos um pelo outro?” A resposta simples é: sim! E isso faz muito sentido, você pode ter um dipolo e induzir a formação de um outro dipolo, e vamos ver isso em alguns exemplos no futuro, mas isso sem dúvida também pode ocorrer. Ou seja, podemos ter um dipolo temporário induzindo um dipolo no vizinho, e aí eles serão atraídos um pelo outro, formando, com isso, um efeito dominó. Também poderemos ter um dipolo permanente interagindo com outro dipolo permanente, e aí eles serão atraídos um pelo outro. Mas você também pode ter um dipolo permanente induzindo um dipolo em uma molécula vizinha e, com isso, eles serão atraídos um pelo outro. Enfim, meu amigo ou minha amiga, eu espero que você tenha compreendido tudo direitinho o que conversamos aqui. E, mais uma vez, eu quero deixar para você um grande abraço, e até a próxima!