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.
Éter etílico
ou 1-butanol
;
Éter etílico
Passo 1
Beleza, aqui temos duas moléculas pra comparar: éter etílico (diéter, CH₃CH₂–O–CH₂CH₃) e 1-butanol (CH₃CH₂CH₂CH₂–OH). O assunto é forças intermoleculares (tipo de matéria: química geral – interações entre moléculas). Pra resolver, a gente vai precisar reconhecer quais forças cada substância apresenta (forças de London, dipolo–dipolo e, no caso do álcool, ponte de hidrogênio) e ver qual delas é mais forte em cada caso.
Passo 2
Antes de tudo, vamos entender as três forças principais:
- Forças de London (ou de dispersão): existem em todas as moléculas; vêm de flutuações momentâneas de elétrons.
- Forças dipolo–dipolo: ocorrem em moléculas polares, onde há regiões parcialmente positivas e negativas permanentes.
- Ponte de hidrogênio: é um tipo especial de dipolo–dipolo, mas bem mais forte; acontece quando um H ligado a O, N ou F interage com um par de elétrons livre dessas mesmas espécies (O, N ou F) em outra molécula.
Passo 3
Agora, vamos olhar cada molécula:
-
Éter etílico (CH₃CH₂–O–CH₂CH₃):
• Tem oxigênio, então é polar ⇒ existe dipolo–dipolo.
• Também tem forças de London (toda molécula tem).
• Mas não tem H ligado ao O (o H tá só em C), então NÃO forma ponte de hidrogênio. -
1-butanol (CH₃CH₂CH₂CH₂–OH):
• Tem grupamento –OH, logo é polar ⇒ dipolo–dipolo.
• Tem H ligado ao O ⇒ FORMA ponte de hidrogênio.
• E também tem forças de London.
Passo 4
Qual é a mais forte entre essas interações? Em ordem de intensidade (mais fracas às mais fortes): London < dipolo–dipolo < ponte de hidrogênio.
Logo, 1-butanol, que tem ponte de hidrogênio, apresentará ponto de ebulição bem maior que o éter etílico, que só tem dipolo–dipolo e London.
Logo, 1-butanol, que tem ponte de hidrogênio, apresentará ponto de ebulição bem maior que o éter etílico, que só tem dipolo–dipolo e London.
Resposta
A substância com ponto de ebulição mais elevado é o 1-butanol.
Interações em cada uma:
• Éter etílico: forças de London + dipolo–dipolo.
• 1-butanol: forças de London + dipolo–dipolo + ponte de hidrogênio.
Interações em cada uma:
• Éter etílico: forças de London + dipolo–dipolo.
• 1-butanol: forças de London + dipolo–dipolo + ponte de hidrogênio.