3- Assinale ( V ) para verdadeiro ou ( F ) para falso nas proposições abaixo: ( 2,0 PONTOS)
(F)
possui momento de dipolo molecular (
) diferente de zero enquanto
é uma molécula apolar (
). ( V ) O valor do ponto de fusão do hexano é menor que do 2-metilpentano. (F) Butano e ciclobutano são isômeros constitucionais.
(
)
valor do ponto de ebulição do pentano é maior que do 2 -metilbutano.
(F)
(
Passo 1
O enunciado pede que eu marque (V) para verdadeiro ou (F) para falso em quatro proposições. As proposições dadas são:
- (F)
possui momento de dipolo molecular diferente de zero enquanto é uma molécula apolar ( ). - (V) O valor do ponto de fusão do hexano é menor que do 2-metilpentano.
- (F) Butano e ciclobutano são isômeros constitucionais.
- (V) O valor do ponto de ebulição do pentano é maior que do 2-metilbutano.
Aqui estão listadas, sem resolver ainda, as quatro sentenças exatamente como vinham no enunciado. A partir do próximo passo eu vou analisar cada uma detalhadamente e ensinar os conceitos necessários.
Passo 2
Análise da proposição 1:
e
e momento dipolar.
- Conceito rápido: o momento de dipolo molecular
é um vetor que resulta da soma vetorial dos momentos de dipolo das ligações entre átomos. Cada ligação polar cria um vetor apontando do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo. Se a geometria molecular for simétrica, esses vetores podem se cancelar, resultando em mesmo com ligações polares. - Exemplos de geometria: moléculas tetraédricas (carbono com quatro substituintes iguais) têm simetria muito alta.
- Aplicando: em
as ligações C–H são praticamente apolares (pequena diferença de eletronegatividade) e, além disso, a molécula é tetraédrica e simétrica, logo . Em as ligações C–F são polares (F é muito eletronegativo), mas a molécula também é tetraédrica e perfeitamente simétrica, logo os vetores dipolares C–F se cancelam entre si, resultando em para a molécula como um todo. - Conclusão (do raciocínio): a parte que diz que
tem está errada — é apolar por simetria. Portanto a proposição é falsa.
Passo 3
Análise da proposição 2: ponto de fusão do hexano vs 2‑metilpentano.
- Conceito rápido sobre ponto de fusão (
): depende de como as moléculas se empacotam no estado sólido — melhor empacotamento → forças intermoleculares atuam mais efetivamente → geralmente maior. Para hidrocarbonetos lineares, as moléculas longas e mais simétricas empacotam melhor que as ramificadas. Ramificações quebram o empacotamento cristalino e tendem a reduzir . - Aplicando: o hexano normal (linear) é mais “reto” e empacota melhor no sólido do que o isômero ramificado 2‑metilpentano. Assim o hexano costuma ter ponto de fusão mais alto (menos negativo) que o 2‑metilpentano. Em palavras simples: o isômero ramificado tem pior empacotamento e, portanto,
mais baixo. - Observação prática: a frase dada afirma que “o ponto de fusão do hexano é menor que do 2‑metilpentano” — isto é, ela diz que o hexano tem
mais baixo que o 2‑metilpentano. Pelo argumento do empacotamento, isso é o contrário do esperado; a proposição está incorreta. - Conclusão: a proposição é falsa.
Passo 4
Análise da proposição 3: butano e ciclobutano são isômeros constitucionais?
- Conceito de isômeros constitucionais (ou estruturais): duas substâncias são isômeras constitucionais se têm a mesma fórmula molecular (mesma quantidade de cada átomo) mas diferente conectividade (ligação entre átomos).
- Fórmulas: butano normal (linear) é
. Ciclobutano tem fórmula (é um ciclo: perde dois hidrogênios em relação ao alcano acíclico correspondente). - Aplicando a definição: como as fórmulas são diferentes (
≠ ), butano e ciclobutano não podem ser isômeros constitucionais. Eles são compostos diferentes com fórmulas diferentes. - Conclusão: a proposição é falsa.
Passo 5
Análise da proposição 4: ponto de ebulição do pentano vs 2‑metilbutano.
- Conceito rápido sobre ponto de ebulição (
): depende principalmente da intensidade das forças intermoleculares na fase líquida. Para hidrocarbonetos apolares, as forças de London (forças de dispersão) predominam. Moléculas com maior área de superfície de contato entre si têm interações de dispersão mais fortes → maior. Ramificações reduzem a área de contato e diminuem as forças de dispersão, baixando . - Aplicando: n‑pentano (linear) tem maior área de superfície efetiva em contato entre moléculas que o isômero ramificado 2‑metilbutano (também chamado isopentano). Logo n‑pentano apresenta maior
que 2‑metilbutano. Valores típicos (para referência) são: do n‑pentano ≈ e do 2‑metilbutano ≈ . Isso confirma o raciocínio teórico. - Conclusão: a proposição que afirma “o ponto de ebulição do pentano é maior que do 2‑metilbutano” é verdadeira.
Resposta
(F)
(F)
(F)
(V)
(F)
(F)
(V)