Traga dois ímãs próximos um do outro e, a uma certa distância, os dois ímãs se puxarão um contra o outro e se fixarão. Quando separados, os ímãs ainda estão intactos, apenas separados uns dos outros. Se as moléculas se comportam dessa maneira - juntas ou separadas, elas retêm a identidade molecular - são consideradas moléculas discretas.
Discreto vs. Ponto de Vista Contínuo
Discreto as moléculas retêm a identidade molecular e tais moléculas atuariam como unidades distintas de matéria, como grãos de areia. Isso explicaria por que as moléculas ou elementos podem “se colar” em uma ligação química.
Para ser considerado contínuo, não haveria divisões nítidas e um elemento ou molécula se misturaria a outro em uma ligação química. Isso explicaria a estabilidade ou a força do magnetismo. Observe que as moléculas são não considerado indiscreto.
Discreto versus contínuo é análogo a perguntar se os constituintes do universo agem como partículas ou ondas.
Moléculas discretas e formas elementares
Do ponto de vista discreto, as moléculas podem ser consideradas discretas em como agem no nível molecular. A química de partículas discretas considera moléculas ou elementos discretos dependendo da falta de interação.
Os elementos em sua forma elementar podem ser considerados discretos. Um elemento em sua forma elementar é composto apenas por aquele elemento e não combinado com outros elementos. O elemento existiria livre (não combinado) na natureza. Essas substâncias, embora pareçam simples, raramente são produzidas na forma pura na natureza.
Todos os gases nobres existem na forma elementar. Um exemplo de metal na forma elementar seria o ouro, pois pode ser encontrado na natureza em seu estado elementar. Outros elementos encontrados não combinados são cobre, prata, enxofre e carbono.
Moléculas discretas: diatômicas e outras moléculas
Vários dos não metais existem como gases à temperatura ambiente e como moléculas diatômicas: H2, N2, O2, F2, Cl2, EU2 e Br2. Estas atuam como moléculas discretas.
Além disso, considere moléculas como a água que existem de forma discreta por meio de diferentes estados da matéria, como líquido ou sólido. Quando o gelo derrete, ele muda de estado, mas mantém sua identidade discreta.
Outros estados sólidos não manteriam essa identidade discreta. Por exemplo, o sal comum, NaCl, se divide em íons em um estado aquoso e não seria considerado discreto.
Moléculas discretas e forças de ligação
Moléculas discretas, geralmente, não interagiriam com outras moléculas.
As interações dipolo-dipolo e as forças de dispersão de Londres são duas força intermoleculars que permitem que moléculas discretas se liguem umas às outras como muitos pequenos ímãs fariam.
Interações dipolo-dipolo
Nas interações dipolo-dipolo, uma carga parcial se forma dentro da molécula devido à distribuição desigual dos elétrons. Um dipolo é um par de cargas opostas separadas por uma distância. Um caso especial de interação dipolo-dipolo é a ligação de hidrogênio.
Ligação de hidrogênio acontece entre duas moléculas separadas. Na ligação de hidrogênio, cada molécula deve ter um átomo de hidrogênio ligado covalentemente a outro átomo mais eletronegativo. O átomo mais eletronegativo puxará os elétrons compartilhados dentro da ligação covalente em sua direção, formando cargas positivas parciais.
Por exemplo, considere a molécula de água, H2O. Entre a ligação de hidrogênio de uma molécula de água e a ligação de oxigênio de outra, há uma interação baseada nas cargas parcial positiva (átomo de hidrogênio) e parcial negativa (átomo de oxigênio).
Essas duas cargas leves transformam cada molécula de água discreta em um ímã fraco que atrairá outras moléculas de água discretas.
Forças de Dispersão de Londres
As forças de dispersão de London são a força intermolecular mais fraca. É uma atração temporária que acontece quando os elétrons em dois átomos adjacentes interagem para formar dipolos temporários.
Normalmente, apenas as moléculas polares formam dipolos. Ou seja, elementos que se ligam e têm uma diferença de eletronegatividade bastante alta. No entanto, mesmo as moléculas não polares, aquelas que não possuem cargas elétricas parciais dentro delas, podem ter cargas momentâneas ligeiramente negativas.
Como os elétrons não são estacionários, é possível que muitos dos elétrons carregados negativamente estejam próximos de uma das extremidades da molécula. Nesse momento, a molécula tem uma extremidade ligeiramente (embora momentânea) negativa. Ao mesmo tempo, a outra extremidade será momentaneamente ligeiramente positiva.
Este dipolo instantâneo cria um caráter polar momentâneo e pode permitir que moléculas discretas interajam com moléculas vizinhas.
