Uma molécula de Van der Waals é um complexo composto por átomos ou moléculas, que se mantém coeso por acção de interacções intermoleculares, como forças de Van der Waals ou pontes de Hidrogénio. Esta designação começou a ser utilizada no início dos anos 70, quando se começaram a observar complexos moleculares estáveis em espectroscopia de microondas de feixes de moléculas (molecular beams). Os exemplos mais conhecidos e mais estudados de moléculas de Van der Waals são os dímeros de Árgon e de Hélio (Ar2 e He2, respectivamente) e as moléculas H2O-Ar, benzeno-Ar, (H2O)2, (HF)2 e H2-Ar.
Estrutura do complexo icosaédrico da molécula (H2O)100.
Espectroscopia de feixes moleculares supersónicos
Os feixes moleculares são produzidos através da passagem de um gás pressurizado por um pequeno orifício e a sua expansão numa câmara de baixa pressão, formando feixes de partículas (átomos, radicais livres, moléculas ou iões), onde estas se deslocam a iguais velocidades e sem colidirem entre si. Nestes feixes, as temperaturas são muito baixas – geralmente inferiores a 5 K; a estas temperaturas as moléculas de Van der Waals são estáveis e podem ser caracterizadas por espectroscopia de microondas, de infravermelhos-distantes, etc.
As moléculas de Van der Waals são, regra geral, lábeis e apresentam diferentes versões, separadas por baixas energias de activação. Por estas razões, o efeito de túnel observável em espectros de infravermelhos-distantes é relativamente elevado. Assim sendo, na região dos infravermelhos-distantes, é possível observar-se vibrações e rotações intermoleculares, bem como movimentos por tunelamento quântico das moléculas de Van der Waals. Efectivamente, as análises espectroscópicas VRT (Vibration-rotation-tunneling) deste tipo de moléculas são um dos melhores métodos de estudo das forças intermoleculares.
Fontes: Wikipédia | Wikipédia – molecular beams | Jia-xiang, H. et al. (2006) Chemical Physics Letters, doi:10.1016/j.cplett.2006.03.07