As forças entre as moléculas governam as propriedades físicas da matéria e contribuem para explicar as diferenças entre as substâncias que estão a nossa volta. Elas explicam porque o dióxido de carbono é um gás que exalamos, porque a madeira é um sólido sobre o qual podemos ficar em pé e porque o gelo flutua na água. Sobre as forças intermoleculares, analise as afirmativas a seguir. I. As interações dipolo-dipolo são mais fracas do que as forças entre íons e diminuem rapidamente com a distância, especialmente nas fases líquida e gás, em que as moléculas estão em rotação. II. O aumento do ponto de ebulição dos gases nobres, do hélio ao xenônio, se deve à energia das interações de London que diminui com o número de elétrons. III. As repulsões entre moléculas são o resultado da superposição de orbitais de moléculas vizinhas e do princípio da exclusão de Pauli. Está correto o que se afirma em
- A)I, II e III.
A alternativa afirma que as três proposições estão corretas. Isso não se sustenta porque a II inverte a tendência das forças de London: ao aumentar o número de elétrons, cresce a polarizabilidade e as dispersões ficam mais intensas, o que eleva o ponto de ebulição dos gases nobres. As afirmativas I e III descrevem fenômenos reais, mas a presença da II torna essa combinação incorreta.
- B)I, apenas.
Aqui se sustenta que apenas a afirmativa I está correta. De fato, I descreve adequadamente que interações dipolo-dipolo são mais fracas que interações íon-íon e sofrem forte dependência da distância, especialmente em líquidos e gases, onde a rotação molecular reduz a orientação favorável. O erro está em excluir a III, que também está correta ao relacionar a repulsão de curto alcance ao overlap eletrônico e ao princípio da exclusão de Pauli.
- C)I e III, apenas.
Esta alternativa reúne exatamente as afirmativas I e III como verdadeiras, que é o que ocorre. A I está correta porque as interações dipolo-dipolo são mais fracas que as forças entre íons e caem rapidamente com a distância; a III também está correta porque a repulsão entre moléculas surge da sobreposição das nuvens eletrônicas e da impossibilidade de dois elétrons ocuparem o mesmo estado quântico. A II é a única falsa, pois o aumento do ponto de ebulição dos gases nobres de He a Xe decorre do fortalecimento das forças de London, e não de sua diminuição.
- D)II e III, apenas.
A alternativa afirma que as proposições II e III estão corretas. Embora a III esteja certa ao explicar a repulsão intermolecular como efeito da sobreposição de orbitais e da exclusão de Pauli, a II está errada porque as forças de London aumentam com o número de elétrons e com a polarizabilidade, o que faz o ponto de ebulição crescer do hélio ao xenônio. Além disso, essa opção deixa de fora a I, que também é verdadeira.
Gabarito: C
As forças intermoleculares são como o “jeito de segurar as mãos” entre moléculas: não fazem ligações químicas novas, mas mudam bastante o comportamento das substâncias. Elas ajudam a explicar por que algumas substâncias são gases, outras líquidas e outras sólidas, além de influenciarem ponto de ebulição, fusão, viscosidade e solubilidade. Na questão, a afirmativa I está correta: interações dipolo-dipolo realmente são mais fracas que as atrações entre íons e, em fases líquida e gasosa, sua eficácia cai com a distância e com o movimento de rotação das moléculas. Em outras palavras, quanto mais desorganizada a dança molecular, mais difícil é manter a “parceria”. A afirmativa II está errada porque o ponto de ebulição dos gases nobres aumenta do hélio ao xenônio justamente porque as forças de London ficam mais intensas com o aumento do número de elétrons e da polarizabilidade. Ou seja, não diminui: cresce. Esse é um clássico da teoria das forças intermoleculares, muito cobrado em provas. A afirmativa III está correta: quando moléculas se aproximam demais, os orbitais eletrônicos se sobrepõem e o princípio da exclusão de Pauli impede que dois elétrons ocupem o mesmo estado quântico, gerando repulsão. Por isso o gabarito é C: estão corretas apenas I e III.