Considere três substâncias
e
e três temperaturas de ebulição:
e 240 K . Levando-se em conta a estrutura e a polaridade das moléculas destas substâncias, pedese:
a) Correlacionar as temperaturas de ebulição às substâncias.
b) Justificar a correlação que você estabeleceu.
a) Correlacionar as temperaturas de ebulição às substâncias.
b) Justificar a correlação que você estabeleceu.
Passo 1
O enunciado nos dá três substâncias —
,
e
— e três temperaturas de ebulição:
,
e
. O conteúdo aqui é a correlação entre ponto de ebulição e forças intermoleculares, em especial polaridade e ligações de hidrogênio.
Passo 2
Vamos converter as temperaturas de Kelvin para graus Celsius para facilitar a comparação com os valores conhecidos:
Passo 3
Comparando com os pontos de ebulição conhecidos de cada substância na Tabela Periódica ou em manuais de química:
– Água ( ) ebule a
.
– Amônia ( ) ebule a aproximadamente
.
– Metano ( ) ebule a aproximadamente
.
A razão dessa ordem está na força das interações intermoleculares: maior força intermolecular leva a maior ponto de ebulição, pois é preciso mais energia para separar as moléculas no líquido.
– Água (
– Amônia (
– Metano (
A razão dessa ordem está na força das interações intermoleculares: maior força intermolecular leva a maior ponto de ebulição, pois é preciso mais energia para separar as moléculas no líquido.
Passo 4
Analisando
: esta molécula é tetraédrica e não polar, portanto só apresenta forças de London (dispersion forces) muito fracas. Isso explica o menor ponto de ebulição, em torno de
(ou
).
Passo 5
Analisando
: a molécula é trigonal piramidal e polar. Além das forças de London, há dipolo–dipolo e a capacidade de formar ligações de hidrogênio (cada molécula doa três H e aceita no par lone pair de N). Essas interações são moderadas, resultando em ponto de ebulição intermediário (
, ou
).
Passo 6
Analisando
: a molécula é angular e muito polar, com dois átomos de H doadores e dois pares isolados que aceitam ligações de hidrogênio. Forma uma extensa rede de H-bonds, exigindo muita energia para a ebulição. Por isso o ponto de ebulição é o mais alto (
, ou
).