Química Básica - Estrutura - Departamento de Química ...

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iv. Nos vegetais, por exemplo, as ligações de hidrogênio são importantes para conferir-lhes estabilidade estrutural, pois a força da madeira resulta parcialmente da força das ligações de hidrogênio entre moléculas vizinhas de “celulose” em forma de fita; v. As ligações de hidrogênio também afetam propriedades importantes dos líquidos entre elas a pressão de vapor, a viscosidade e a tensão superficial são discutidas a seguir. A viscosidade e a tensão superficial A viscosidade e a tensão superficial são duas propriedades fundamentais dos líquidos. A “viscosidade” está relacionada com sua capacidade de fluir (escoar), ou seja, quanto maior a viscosidade do líquido, maior será a resistência ao escoamento. Por exemplo, o ácido fosfórico e o 1,2,3-propanotriol, cujas estruturas são mostradas na Fig. 59, são bastante viscosos à temperatura ambiente por causa das muitas ligações de hidrogênio que suas moléculas podem formar. Fig. 59 - Estruturas do 1,2,3-propanotriol e do ácido fosfórico. Em outras situações, as forças de London também podem ser fortes o suficiente para promover uma alta viscosidade. É o que ocorre com os hidrocarbonetos de cadeias longas – por exemplo, os óleos lubrificantes que são misturas contendo C17 a C22 (Tab. 13). Nestes compostos as moléculas formam um “emaranhado” como se fosse “espaguete cozido” (Fig. 60). Assim, esses materiais apresentam dificuldade para “fluir” por causa das forças de London. Fig. 60 - Moléculas de óleos de hidrocarbonetos pesados. 103
Por outro lado, a “tensão superficial” é a tendência das moléculas da superfície em serem puxadas para dentro, minimizando sua área superficial. Ela é responsável pela tendência dos líquidos de formarem “gotas” e pelos “efeitos de capilaridade”. Como se origina a tensão superficial? Origina-se de um desequilíbrio de forças a que as moléculas da superfície do líquido estão sujeitas, de modo que essas moléculas são atraídas pela força resultante das atrações provocadas pelas moléculas de dentro do líquido, como mostrado na Fig. 61. Fig. 61 - Tensão superficial em um líquido. Uma conseqüência interessante da tensão superficial existente nos líquidos é a formação de uma “gota” suspensa no ar ou em uma superfície encerada. O formato esférico resulta da tensão superficial que puxa as moléculas para a forma mais compacta (esférica), o que minimiza a área superficial. A formação de gotas de água em uma superfície encerada resulta das maiores forças atrativas (ligações de hidrogênio) entre as moléculas de água que entre as moléculas de água e a das moléculas constituintes da cera, que contém bastante hidrocarbonetos. Outro efeito importante relacionado com as forças intermoleculares (sobretudo as ligações de hidrogênio) é a “ação capilar”, que consiste na elevação de líquidos em tubos estreitos. Este efeito se manifesta quando há atrações favoráveis entre as moléculas do líquido e a superfície do tubo. Estas forças são conhecidas como “adesão” (forças que unem uma substância a uma superfície de outro material). Este tipo de interação é diferente das forças de “coesão”, as quais unem as moléculas da mesma substância. Um exemplo interessante de aplicação das forças adesivas e coesivas é a formação do “menisco” de um líquido em um tubo estreito. Vejamos os exemplos: i. Quando as forças adesivas são mais fortes que as coesivas, o líquido tende a subir pelas paredes do tubo formando uma superfície “côncava”. Este é o caso do menisco que a água forma em um tubo de vidro capilar ou em um balão volumétrico; ii. Ao contrário do exemplo anterior, as bordas do menisco do mercúrio “descem” pelas paredes do vidro, formando uma superfície “convexa”. Neste caso, as forças “coesivas” entre átomos de mercúrio são mais fortes que suas forças de adesão ao vidro, o que reduz o contato entre eles. 104
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