3F. 6 Identifique, apresentando suas razōes, que substància em cada par tem, provavelmente, o ponto de ebuliçào normal mais alto:
NaCl ou \mathrm{CHCl}_{3};

Passo 1

O enunciado pede que eu identifique, explicando por que, qual das duas substâncias tem provavelmente o maior ponto de ebulição normal. Os pares são:
  • \mathrm{NaCl} (cloreto de sódio)
  • \mathrm{CHCl}_{3} (clorofórmio)
Não há outros dados numéricos no enunciado. A pergunta é: qual dos dois tem o ponto de ebulição normal mais alto?

Passo 2

O que é “ponto de ebulição normal”?
O ponto de ebulição normal é a temperatura à qual a pressão de vapor da substância iguala a pressão atmosférica padrão, isto é, 1\\ \text{atm}. Em termos práticos, é a temperatura em que a substância passa da fase líquida para a fase gasosa sob 1\\ \text{atm}. Para que isso ocorra é preciso fornecer energia suficiente para vencer as forças que mantêm as partículas (átomos, íons ou moléculas) unidas no líquido ou sólido.

Passo 3

Identificar o tipo de ligação/forças em cada substância (isso é o principal para comparar pontos de ebulição):
  • \mathrm{NaCl}: é um sólido iônico formado por \mathrm{Na}^+ e \mathrm{Cl}^- organizados em uma rede cristalina. As partículas são íons e a força que os mantém juntos é a atração eletrostática (ligação iônica) muito forte. A energia que mantém essa rede unida é chamada energia de rede (lattice energy) e é geralmente muito grande. Uma regra qualitativa útil é que interações iônicas (ligações iônicas numa rede cristalina) são muito mais fortes que interações intermoleculares típicas entre moléculas neutras.
  • \mathrm{CHCl}_3: é uma molécula covalente e polar (clorofórmio). As forças intermoleculares principais são: forças de dispersão de London (presentes em todas as moléculas) e interações dipolo–dipolo por causa da polaridade. Não há ligação de hidrogênio relevante porque, embora exista um H, ele está ligado a carbono — para ligação de hidrogênio forte é necessário \mathrm{H} ligado a \mathrm{N}, \mathrm{O} ou \mathrm{F}. Em resumo, as forças que mantêm \mathrm{CHCl}_3 no líquido são bem mais fracas que a rede iônica de \mathrm{NaCl}.

Passo 4

Explicar por que isso importa para o ponto de ebulição (comparação qualitativa):
Para fazer a transição líquido → gás é preciso fornecer energia suficiente para separar as entidades que formam a fase condensada. Para um sólido iônico como \mathrm{NaCl} isso significa romper grande parte da rede iônica (muitos pares íon–íon), o que requer muita energia. Para uma molécula como \mathrm{CHCl}_3 basta vencer forças intermoleculares (dipolo–dipolo + dispersão), muito menores. Portanto, tudo o mais constante, espera-se que um composto iônico tenha ponto de ebulição muito maior que uma molécula covalente neutra.

Passo 5

Comparação com valores típicos (para transformar a argumentação qualitativa em conclusão segura):
  • Ponto de ebulição normal do \mathrm{CHCl}_3 experimentalmente é aproximadamente 61{,}2^\circ\mathrm{C}.
  • Ponto de ebulição normal do \mathrm{NaCl} experimentalmente é muito mais alto, da ordem de 1413^\circ\mathrm{C} (antes disso, ele funde a 801^\circ\mathrm{C} e, para vaporizar totalmente, exige temperaturas bem acima de 1000^\circ\mathrm{C}).
Também é instructivo calcular as massas molares só para ver que massa molar não domina aqui:
M(\mathrm{CHCl}_3)=12{,}01 + 1{,}008 + 3\times35{,}45 = 119{,}37\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}
M(\mathrm{NaCl})=22{,}99 + 35{,}45 = 58{,}44\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}
Embora \mathrm{CHCl}_3 tenha massa molar maior que \mathrm{NaCl}, isso não é suficiente para superar a enorme energia de rede iônica de \mathrm{NaCl}. Ou seja, massa molar favorece forças de dispersão maiores, mas a presença de ligações iônicas e rede cristalina em \mathrm{NaCl} domina a comparação.

Passo 6

Conclusão e dica rápida para prova:
  • Conclusão: \mathrm{NaCl} tem o ponto de ebulição normal muito mais alto que \mathrm{CHCl}_3.
  • Dica de prova: identifique primeiro o tipo de interação (iônica vs molecular). Se for iônico (rede cristalina), espere ponto de fusão/ebulição muito altos; se for molecular, compare polaridade, presença de ligações de hidrogênio e massa molar (nesta ordem de importância geral).

Resposta

NaCl

Exercícios relacionados