Para cada um dos pares a seguir, indique qual composto deve ter o ponto de ebulição mais alto. Explique suas respostas.
Hexane, CH3(CH2)4 CH3, or nonane, CH3(CH2)7 CH3

Passo 1

Beleza! A questão pede para a gente comparar dois alcanos — o hexano, $ \mathrm{CH}_3(\mathrm{CH}_2)_4\mathrm{CH}_3$, e o nonano, $ \mathrm{CH}_3(\mathrm{CH}_2)_7\mathrm{CH}_3$ — e decidir qual deles tem o ponto de ebulição mais alto. Isso é química orgânica básica, focada em forças intermoleculares e como o tamanho da molécula influi na temperatura de ebulição. Para resolver, precisamos entender o que é ponto de ebulição e como as atrações entre moléculas (forças de London, no caso dos alcanos) variam com o tamanho do composto.

Passo 2

Primeiro, o que é ponto de ebulição?
• É a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido iguala a pressão externa (geralmente a atmosférica) e as moléculas conseguem escapar do líquido para a fase gasosa.
• Quanto mais fortes forem as atrações entre as moléculas do líquido, mais energia (temperatura) a gente precisa para “liberá-las” e fazê-las evaporar.

Passo 3

No caso dos alcanos como hexano e nonano, a única força intermolecular relevante é a força de dispersão de London (também chamada de força de van der Waals).
• Essas forças surgem de flutuações momentâneas na distribuição eletrônica da molécula, criando dipolos induzidos que atraem moléculas vizinhas.
• Quanto maior for a molécula (mais átomos de carbono, maior massa molar e maior área de superfície), mais elétrons ela tem e mais fácil formar dipolos temporários fortes.

Passo 4

Agora compare diretamente os dois:
• Hexano: 6 carbonos, massa molar ≈ 86 g/mol.
• Nonano: 9 carbonos, massa molar ≈ 128 g/mol.
— O nonano é maior, tem mais elétrons e superfície de contato, então gera forças de dispersão mais intensas.
— Logo, é preciso mais energia (temperatura) para separar as moléculas de nonano do líquido e fazê-lo ferver.

Resposta

O nonano ( CH3(CH2)7CH3) tem ponto de ebulição mais alto que o hexano, porque suas maiores forças de dispersão de London demandam mais energia para vaporizar.

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