De acordo com os pares de substâncias abaixo, responda as seguintes questões:
Determine a ordem crescente do ponto de ebulição em cada item e indique qual interação intermolecular ocorre em cada substância. Justifique sua resposta.
I) Etano
, Ácido clorídrico
e Propano
II) Ácido butanóico (I), Butano (II) ou Butanal (III)
(I)
(III)
Determine a ordem crescente do ponto de ebulição em cada item e indique qual interação intermolecular ocorre em cada substância. Justifique sua resposta.
I) Etano
II) Ácido butanóico (I), Butano (II) ou Butanal (III)
(I)
(III)
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente, em dois conjuntos de três substâncias cada, fazer duas coisas:
- organizar em ordem crescente de ponto de ebulição
- dizer qual interação intermolecular predomina em cada uma
Para isso, a matéria envolvida é Forças Intermoleculares (dipolo–dipolo, ligações de hidrogênio, forças de dispersão de London). Vamos precisar comparar massa molecular, polaridade e capacidade de formar ligações de H.
Passo 2
Teoria rápida (sem pular etapas):
- Toda molécula tem forças de dispersão de London (são fracas, mas existem sempre).
- Se for polar (diferença de eletronegatividade entre átomos), tem também dipolo–dipolo (mais forte que London).
- Se tiver H ligado a F, O ou N, rola ligação de hidrogênio (muito forte).
- Quanto maior a massa/moléculas mais “grandes”, maior a superfície de contato e maiores as forças de London.
Ponto de ebulição sobe se as interações intermoleculares forem mais fortes.
Passo 3
Item I: Etano
, Ácido clorídrico
e Propano
- Etano e propano são apolares (só London). Propano tem massa maior (44 g/mol vs. 30 g/mol), então mais London → maior
que etano. -
é uma molécula polar (diferença de eletroneg. Cl–H), então tem dipolo–dipolo (mais forte que só London). - Mas
tem massa (36,5 g/mol) parecida com propano, e dipolo–dipolo fica no meio: - Etano: só London, massa 30 → menor ponto de ebulição (–88,6 °C)
-
: dipolo–dipolo, massa 36,5 → - Propano: só London, massa 44 →
Ordem crescente de:
Interações:
-
-
Passo 4
Item II: Ácido butanóico, Butano e Butanal
- Butano
é apolar → só London (massa 58 g/mol). - Butanal
é aldeído, tem grupo –CHO, é polar → dispersão de London + dipolo–dipolo. - Ácido butanóico
tem grupo –COOH, faz ligação de hidrogênio entre moléculas → London + dipolo–dipolo + H-bond (mais forte).
Logo, em ordem crescente de ponto de ebulição:
Interações:
- Butano: London
- Butanal: London + dipolo–dipolo
- Ácido butanóico: London + dipolo–dipolo + ligação de H
Resposta
I) Ordem crescente de ponto de ebulição:
Interações:
-
-
II) Ordem crescente de ponto de ebulição:
Interações:
- Butano: dispersão de London
- Butanal: dispersão de London + dipolo–dipolo
- Ácido butanóico: dispersão de London + dipolo–dipolo + ligação de H