12.0 etanol e o metóximetano (éter dimetílico) são isômeros constitucionais, porém com propriedaddes físicas distintas. O etanol apresenta temperatura de 78,3^{\circ} \mathrm{C} e o éter de 24,8^{\circ} \mathrm{C}.Explique essas diferenças.

Passo 1

O enunciado compara dois isômeros constitucionais de fórmula molecular \mathrm{C_2H_6O}: o etanol, com ponto de ebulição de 78,3^\circ\mathrm{C}, e o éter dimetílico, com ponto de ebulição de 24,8^\circ\mathrm{C}. O conteúdo principal aqui é entender como as forças intermoleculares (ligações de hidrogênio, dipolo–dipolo e forças de dispersão de London) afetam o ponto de ebulição das substâncias.

Passo 2

Ambos têm a mesma fórmula e mesma massa molar (aproximadamente 46\,\mathrm{g/mol}), de modo que a diferença de ponto de ebulição não se explica por massa, mas sim pela natureza das interações entre moléculas.

Passo 3

No etanol ( \mathrm{CH_3CH_2OH}), o grupo hidroxila ( -\mathrm{OH}) é capaz de formar ligações de hidrogênio intermoleculares. Cada molécula de etanol pode doar e receber hidrogênio por meio dessa ligação forte, aumentando muito a coesão do líquido e elevando o ponto de ebulição.

Passo 4

No éter dimetílico ( \mathrm{CH_3OCH_3}), não há hidrogênio ligado diretamente ao oxigênio. Assim, ele não forma ligações de hidrogênio entre moléculas, ficando restrito a interações de dipolo–dipolo mais fracas e a forças de dispersão de London.

Passo 5

Como as ligações de hidrogênio são significativamente mais fortes que dipolo–dipolo e London, o etanol requer muito mais energia (temperatura mais alta) para passar ao estado gasoso. Por isso seu ponto de ebulição é bem maior que o do éter dimetílico.

Resposta

O etanol hierarquiza-se em ponto de ebulição maior porque forma ligações de hidrogênio intermoleculares; o éter dimetílico, incapaz de doar H para tal ligação, exibe apenas interações dipolo–dipolo e de London, resultando em ponto de ebulição muito mais baixo.

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