Coloque os compostos listados a seguir em ordem decrescente de ponto de ebulçăo: Heptano; Butano; 2,3dimetilbutano; 2 -metilpropano; 3 -metilhexano; hexano. Explique (1.5)

Passo 1

O enunciado pede para ordenar, em ordem decrescente de ponto de ebulição, seis alcanos isômeros. O conteúdo é físico–química orgânica, envolvendo forças de London (forças de dispersão), que dependem de massa molar e da extensão da cadeia (ramificações).

Passo 2

Identificamos a fórmula e o grau de ramificação de cada composto:
  • n-heptano ( \text{C}_7\text{H}_{16}, cadeia linear)
  • 3-metilhexano ( \text{C}_7\text{H}_{16}, 1 ramificação)
  • hexano ( \text{C}_6\text{H}_{14}, cadeia linear)
  • 2,3-dimetilbutano ( \text{C}_6\text{H}_{14}, 2 ramificações)
  • butano ( \text{C}_4\text{H}_{10}, cadeia linear)
  • 2-metilpropano ( \text{C}_4\text{H}_{10}, 1 ramificação)

Passo 3

Para alcanos, maior massa molar gera maior força de dispersão e, portanto, maior ponto de ebulição. Assim, alcanos com 7 átomos de carbono terão e.b. maiores que os de 6 e que os de 4 carbonos:
\text{C}_7\text{H}_{16} > \text{C}_6\text{H}_{14} > \text{C}_4\text{H}_{10}.

Passo 4

Dentre isômeros com mesma fórmula, quanto mais ramificada a molécula, menor a área de contato e mais fracas as forças de dispersão, reduzindo o ponto de ebulição. Logo, para cada grupo de mesma fórmula temos:
\begin{aligned} \text{C}_7\text{H}_{16}:&\quad \text{n-heptano (linear)} > \text{3-metilhexano (1 ramificação)},\\\ \text{C}_6\text{H}_{14}:&\quad \text{hexano (linear)} > \text{2,3-dimetilbutano (2 ramificações)},\\\ \text{C}_4\text{H}_{10}:&\quad \text{butano (linear)} > \text{2-metilpropano (1 ramificação)}. \end{aligned}çãçõçã

Passo 5

Unindo a sequência por massa molar com o efeito de ramificação, na ordem decrescente de ponto de ebulição temos:
n-heptano > 3-metilhexano > hexano > 2,3-dimetilbutano > butano > 2-metilpropano

Resposta

n-heptano > 3-metilhexano > hexano > 2,3-dimetilbutano > butano > 2-metilpropano

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