Arranje os alcanos a seguir na ordem crescente de ponto de ebulição, explicando o porquê da ordem escolhida. Desenhe as estruturas dos compostos.
2-metilheptano, octano, 2,2,4-trimetilpentano
2-metilheptano, octano, 2,2,4-trimetilpentano
Passo 1
O enunciado pede para ordenar, em ordem crescente de ponto de ebulição, os três alcanos isômeros de fórmula
: 2-metilheptano, octano e 2,2,4-trimetilpentano. O conteúdo envolve forças de dispersão de London e o efeito da ramificação na área de superfície molecular.
Passo 2
Vamos “desenhar” as estruturas em forma condensada, indicando os ramos:
2-metilheptano
Octano
2,2,4-trimetilpentano
Passo 3
Observação: todos têm mesma massa molar e mesma fórmula
. Logo, a diferença de ponto de ebulição vem apenas da forma (ramificação) e da consequente área de contato entre moléculas.
Passo 4
Princípio geral: maior ramificação → menor área de contato → interações de London mais fracas → menor ponto de ebulição. Assim:
- Octano é cadeia perfeitamente linear (nenhuma ramificação) → maior área de contato → maior ponto de ebulição.
- 2-metilheptano tem um único ramo → ponto de ebulição intermediário.
- 2,2,4-trimetilpentano é o mais ramificado → menor área de contato → menor ponto de ebulição.
Passo 5
Comparando do mais ramificado para o menos ramificado (que corresponde ao menor para o maior ponto de ebulição):
Resposta
2,2,4-trimetilpentano < 2-metilheptano < octano