O que são forças dipolo?
As forças dipolo descrevem uma forma de interação que pode acontecer entre moléculas. Como ímãs, as moléculas são frequentemente polares; eles têm cargas positivas e negativas em lados diferentes com base em sua estrutura molecular. A parte positiva de uma molécula pode atrair a parte negativa de outra, reunindo-as. Existem dois tipos diferentes de forças dipolo; alguns são permanentes e outros duram apenas um instante. Ambos os tipos têm um impacto significativo nas interações entre moléculas.
As forças dipolo instantâneas e temporárias são conhecidas como forças de dispersão de Londres. Os elétrons nos átomos são muito móveis e podem se alinhar de maneira que ocorra um dipolo temporário, ou separação de cargas positivas e negativas. Quando isso acontece com várias moléculas ao mesmo tempo, breves forças atraentes ou repulsivas podem ocorrer. Esse processo é baseado na probabilidade de que o arranjo de elétrons em um determinado átomo ou molécula exista de uma maneira específica em um momento específico. As forças de dispersão de Londres, apesar de sua relativa raridade em átomos e moléculas individuais, são significativas porque o grande número de átomos ou moléculas tipicamente presentes em uma dada substância quase garante que pelo menos alguns deles estejam interagindo através de dipolos instantâneos.
As forças dipolo permanentes são conhecidas como interações dipolo-dipolo ou interações Keesom e existem entre moléculas polares. Uma molécula tende a ter um dipolo permanente quando é composta por átomos que possuem diferentes valores de eletronegatividade. A eletronegatividade é uma propriedade de átomos ou moléculas que descreve sua capacidade de atrair elétrons para si e formar ligações com outros átomos ou moléculas. Quando átomos com diferentes valores de eletronegatividade se ligam e formam moléculas, eles tendem a ter cargas permanentes e diferentes em diferentes partes de suas estruturas. Quando moléculas com dipolos permanentes estão próximas de outras moléculas com dipolos permanentes, há muitas interações atraentes e repulsivas fortes entre as partes polares das moléculas.
As ligações de hidrogênio são um terceiro tipo de interação intermolecular causada por forças dipolares e são outra forma de interações dipolares permanentes. Eles só podem ocorrer entre hidrogênio e outro átomo, daí o nome. O outro átomo pode ser oxigênio, flúor ou nitrogênio. As ligações de hidrogênio são essencialmente uma forma mais forte de interações dipolo-dipolo.
As ligações de hidrogênio são provavelmente o mais importante dos diferentes tipos de forças dipolo por causa de seus efeitos na água. As moléculas de água são muito polares por causa de seus arranjos de elétrons e tendem a exibir uma grande quantidade de ligações de hidrogênio. Os átomos de hidrogênio em uma molécula de água podem interagir com átomos de oxigênio em outras moléculas de água. Esse grau de atração fornece à água muitas das propriedades necessárias para seu papel vital no ambiente da Terra, como coesão e alto ponto de ebulição. É necessária uma quantidade significativa de energia para superar as ligações de hidrogênio, o que empresta uma grande estabilidade em um ambiente que é composto principalmente de água.