Diferença entre Van der Waals e ligações de hidrogênio

Van der Waals vs Hydrogen Bonds

As forças de Van der Waals e as ligações de hidrogênio são atrações intermoleculares entre moléculas. Algumas forças intermoleculares são mais fortes, e algumas são fracas. Esses vínculos determinam o comportamento das moléculas.

Forças Van der Waals

Para uma atração intermolecular, deve haver uma separação de carga. Existem algumas moléculas simétricas como H2, Cl2, onde não há separações de carga. No entanto, os elétrons estão constantemente se movendo nessas moléculas. Portanto, pode haver separação de carga instantânea dentro da molécula se o elétron se mover em direção a uma extremidade da molécula. O fim com o elétron terá uma carga negativa temporariamente, enquanto a outra extremidade terá uma carga positiva. Esses dipolos temporários podem induzir um dipolo na molécula vizinha e, posteriormente, pode ocorrer uma interação entre pólos opostos. Esse tipo de interação é conhecida como uma interação de dipolo induzida por dipolo. Além disso, pode haver interações entre um dipolo permanente e um dipolo induzido ou entre dois dipolos permanentes. Todas essas interações moleculares são conhecidas como forças de Van der Waals.

Ligações de hidrogênio

Quando o hidrogênio está ligado a um átomo eletronegativo como flúor, oxigênio ou nitrogênio, resultará uma ligação polar. Devido à eletronegatividade, os elétrons na ligação serão mais atraídos para o átomo eletronegativo do que para o átomo de hidrogênio. Portanto, o átomo de hidrogênio obterá uma carga positiva parcialmente, enquanto o átomo mais eletronegativo obterá uma carga negativa parcialmente. Quando duas moléculas com esta separação de carga estão próximas, haverá uma força de atração entre hidrogênio e o átomo carregado negativamente. Essa atração é conhecida como ligação de hidrogênio. As ligações de hidrogênio são relativamente mais fortes que outras interações de dipolos, e determinam o comportamento molecular. Por exemplo, moléculas de água têm ligação de hidrogênio intermolecular. Uma molécula de água pode formar quatro ligações de hidrogênio com outra molécula de água. Uma vez que o oxigênio tem dois pares solitários, ele pode formar duas ligações de hidrogênio com hidrogênio carregado positivamente. Em seguida, as duas moléculas de água podem ser conhecidas como um dímero. Cada molécula de água pode se unir com outras quatro moléculas devido à capacidade de ligação de hidrogênio. Isso resulta em um ponto de ebulição mais alto para a água, mesmo que uma molécula de água tenha um baixo peso molecular. Portanto, a energia necessária para quebrar as ligações de hidrogênio quando eles estão indo para a fase gasosa é alta. Além disso, as ligações de hidrogênio determinam a estrutura cristalina do gelo. O arranjo exclusivo da rede de gelo ajuda a flutuar na água, portanto, protege a vida aquática no período de inverno.Além disso, a ligação de hidrogênio desempenha um papel vital nos sistemas biológicos. A estrutura tridimensional das proteínas e do DNA baseia-se unicamente em ligações de hidrogênio. As ligações de hidrogênio podem ser destruídas pelo aquecimento e forças mecânicas.

Qual a diferença entre as Forças Van der Waals e os Hidrogênio? • As ligações de hidrogênio ocorrem entre o hidrogênio, que está conectado a um átomo eletronegativo e a um átomo eletronegativo de outra molécula. Este átomo eletronegativo poderia ser um flúor, oxigênio ou nitrogênio. • As forças de Van der Waals podem ocorrer entre dois dipolos permanentes, dipolo induzido por dipolo ou dois dipolos induzidos. • Para que as forças de Van der Waals ocorram, a molécula não deve necessariamente ter um dipolo, mas a ligação de hidrogênio ocorre entre dois dipolos permanentes. • As ligações de hidrogênio são muito mais fortes do que as forças de Van der Waals.