3F. 6 Identifique, apresentando suas razōes, que substància em cada par tem, provavelmente, o ponto de ebuliçào normal mais alto:
NaCl ou
;
NaCl ou
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:
-
(cloreto de sódio) -
(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, . Em termos práticos, é a temperatura em que a substância passa da fase líquida para a fase gasosa sob
. 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.
O ponto de ebulição normal é a temperatura à qual a pressão de vapor da substância iguala a pressão atmosférica padrão, isto é,
Passo 3
Identificar o tipo de ligação/forças em cada substância (isso é o principal para comparar pontos de ebulição):
-
: é um sólido iônico formado por e 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. -
: 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 ligado a , ou . Em resumo, as forças que mantêm no líquido são bem mais fracas que a rede iônica de .
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 isso significa romper grande parte da rede iônica (muitos pares íon–íon), o que requer muita energia. Para uma molécula como
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.
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
Passo 5
Comparação com valores típicos (para transformar a argumentação qualitativa em conclusão segura):
- Ponto de ebulição normal do
experimentalmente é aproximadamente . - Ponto de ebulição normal do
experimentalmente é muito mais alto, da ordem de (antes disso, ele funde a e, para vaporizar totalmente, exige temperaturas bem acima de ).
Também é instructivo calcular as massas molares só para ver que massa molar não domina aqui:
Embora
tenha massa molar maior que
, isso não é suficiente para superar a enorme energia de rede iônica de
. Ou seja, massa molar favorece forças de dispersão maiores, mas a presença de ligações iônicas e rede cristalina em
domina a comparação.
Passo 6
Conclusão e dica rápida para prova:
- Conclusão:
tem o ponto de ebulição normal muito mais alto que . - 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