Com base no conhecimento que você tem sobre a influência da estrutura molecular dos alcanos sobre a temperatura de ebulição, explique por que é difícil prever qual dos compostos, octano ou 2,2.3-trimetileptano, é mais volátil.

Passo 1

O problema pede para comparar a volatilidade (ou seja, a facilidade de passar ao estado gasoso) de dois alcanos diferentes: o octano e o 2,2,3-trimetil
heptano. Para isso vamos usar conceitos de forças de London (dispersion forces), efeito da massa molar e da ramificação na temperatura de ebulição.

Passo 2

Volatilidade é inversamente proporcional à temperatura de ebulição. Quanto maiores as forças intermoleculares, maior a T_{\mathrm{eb}} e menor a volatili
addade. As principais forças em alcanos são as forças de London, que crescem com a polarizabilidade da nuvem eletrônica e com a área de contato entre moléculas.

Passo 3

Ramificações na cadeia tendem a tornar a molécula mais compacta e esférica, diminuindo a área de superfície de contato e, consequentemente, reduzindo as forças de London. Logo, para isômeros de mesma massa molar, aquele mais ramificado costuma ter menor T_{\mathrm{eb}} (maior volatili
addade).

Passo 4

Por outro lado, o 2,2,3-trimetil
heptano tem fórmula molecular \mathrm{C_{10}H_{22}}, enquanto o octano é \mathrm{C_{8}H_{18}}. A massa molar maior do trimetil
heptano aumenta sua polarizabilidade e, portanto, aumenta as forças de London, elevando a T_{\mathrm{eb}} (reduzindo a volatili
addade).

Passo 5

Como o 2,2,3-trimetil
heptano ganha em massa molar (efeito que aumenta sua T_{\mathrm{eb}}) mas perde em área de contato por ser mais ramificado (efeito que reduz sua T_{\mathrm{eb}}), fica impossível prever sem dados experimentais qual desses dois efeitos predominará.

Resposta

É difícil prever qual é mais volátil porque o 2,2,3-trimetil­heptano tem massa molar maior (o que elevaria sua temperatura de ebulição) mas também é muito mais ramificado (o que a reduziria), e só a medição experimental ou um cálculo molecular detalhado mostram qual efeito vence.

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