Com base nos tipos de forças intermoleculares, determine a substância em cada conjunto como o ponto de ebulição mais elevado e indique qual interação ocorre em cada substância. Justifique sua resposta.
Propano (C3 H8) ou butano (C4 H10);

Passo 1

Beleza, vamos ver o que a questão pede. Ela traz dois alcanos: propano (C₃H₈) e butano (C₄H₁₀). A gente precisa descobrir qual dos dois tem o ponto de ebulição mais alto e dizer que tipo de interação intermolecular cada um apresenta. O conteúdo aqui é forças intermoleculares, mais especificamente como tamanho e polarizabilidade de moléculas afetam essas forças.

Passo 2

Primeiro, recapitular a teoria:
  1. Existem vários tipos de forças intermoleculares, mas para moléculas apolares (como alcanos) só importam as forças de dispersão de London.
  2. Essas forças surgem porque, em um instante, os elétrons podem ficar distribuídos de modo não uniforme, criando dipolos induzidos que se atraem.
  3. Quanto maior a molécula (maior número de elétrons e maior superfície), mais fácil gerar esses dipolos instantâneos e mais forte fica a atração.

Passo 3

Agora, compare propano e butano:
  • Propano (C₃H₈): massa molar ≈ 44 g/mol.
  • Butano (C₄H₁₀): massa molar ≈ 58 g/mol.
Como o butano é maior e tem mais elétrons, ele é mais polarizável. Logo, as forças de dispersão de London no butano são mais fortes do que no propano. Isso faz com que seja mais difícil separar as moléculas de butano em forma de vapor, ou seja, ele ferve a uma temperatura maior.

Resposta

O butano (C₄H₁₀) tem ponto de ebulição mais alto, pois suas forças de dispersão de London (interações dipolo instantâneo – dipolo induzido) são mais intensas do que as do propano (C₃H₈).

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