Para cada molécula abaixo, identifique a função orgânica e a principal força intermolecular presente na substância pura: (0,15 pontos)
c) \mathrm{CH}_{3}\left(\mathrm{CH}_{2}\right)_{3} \mathrm{CH}_{3}

Passo 1

O que o enunciado pede: identificar (i) a função orgânica e (ii) a principal força intermolecular na substância pura da molécula dada.
Informação fornecida (peguei do enunciado): a molécula é \mathrm{CH}_{3}(\mathrm{CH}_{2})_{3}\mathrm{CH}_{3}.

Passo 2

Contagem de átomos e identificação básica da classe: vou contar carbonos e hidrogênios para reconhecer a família.
\text{número de C} = 1 + 3 + 1 = 5, \qquad \text{fórmula total} = \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{12}.úó
Agora compare com a fórmula geral dos alcanos:
\text{alcanos:\\ } \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n+2}.
Substituindo n=5 obtemos \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{12}, que coincide com a molécula dada. Portanto trata-se de um alcano saturado (somente ligações simples C–C e C–H). O nome comum é pentano (cadeia linear de 5 carbonos).
Explicação didática curta sobre o que é um alcano: alcano é uma hidrocarboneto saturado em que todos os átomos de carbono fazem apenas ligações simples. “Saturado” significa que não há ligações múltiplas (duplas ou triplas) nem grupos funcionais polares (como OH, C=O, NH2, etc.).

Passo 3

Análise da polaridade da molécula: cada ligação C–H tem uma pequena diferença de eletronegatividade, mas é praticamente apolar; a cadeia hidrocarbonada é simétrica o suficiente para que não exista um momento dipolar significativo. Logo, a molécula é essencialmente apolar.
Breve explicação didática sobre polaridade: uma molécula tem dipolo permanente se houver diferenças de eletronegatividade que não se cancelem geometricamente. Para presença de interações dipolo–dipolo fortes ou ligações de hidrogénio, é preciso haver ligações polares marcantes (e, para H‑ligado a N/O/F, possibilidade de ligação de hidrogénio). Aqui não há H ligado a \mathrm{O},\\ \mathrm{N} ou \mathrm{F}, nem grupos polares.

Passo 4

Tipos possíveis de forças intermoleculares (resumo didático):
  • Forças de dispersão de London (forças de van der Waals): presentes em todas as moléculas, predominantes em moléculas apolares; aumentam com a massa molar e com a área de superfície (maior polarizabilidade).
  • Dipolo–dipolo: entre moléculas com dipolos permanentes.
  • Ligações de hidrogénio: caso especial e forte, exige H ligado a \mathrm{N}, \mathrm{O} ou \mathrm{F}.
Aplicando ao caso: a molécula é apolar e não tem \mathrm{H} ligado a \mathrm{O},\mathrm{N},\mathrm{F}. Portanto as interações dipolo–dipolo e ligações de hidrogénio são ausentes ou negligenciáveis. As forças de dispersão de London são as únicas relevantes e, como a cadeia tem massa e superfície moderadas ( \mathrm{C}_5\mathrm{H}_{12}), essas forças dominam as propriedades físicas (por exemplo, ponto de ebulição relativo a outros compostos).

Passo 5

Conclusão final e explicação prática para a prova: ao ver uma fórmula do tipo \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n+2} sem heteroátomos polares, identifique imediatamente “alcano” e marque “forças de dispersão (London)” como principal interação intermolecular. Dica prática: pergunte-se sempre (1) há \mathrm{O},\mathrm{N} ou \mathrm{F} com \mathrm{H} ligado? Se sim, considerar H‑bond; (2) há grupos polares? Se não, é dispersão de London.

Resposta

Função orgânica: alcano (pentano).
Força intermolecular principal: forças de dispersão de London (forças de van der Waals).

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