Diga qual das substâncias deve ter o maior ponto de ebulição, justificando com base nas interações intermoleculares.
CH4 e H2 O

Passo 1

Então, o enunciado pergunta qual das substâncias CH4 e H2O tem o maior ponto de ebulição, justificando pelas interações intermoleculares.
Conteúdo: forças intermoleculares (teoria de van der Waals, ligações de hidrogênio).
Para resolver, vamos precisar entender (1) polaridade molecular, (2) tipos de interação (London, dipolo–dipolo, H-bond) e (3) comparar cada substância.

Passo 2

Antes de analisar, bora revisar a parte teórica bem devagarinho:
  • Toda molécula sofre forças de London (ou dispersão), que vêm de flutuações momentâneas de carga; são fracas e presentes em tudo.
  • Moléculas polares têm também forças dipolo–dipolo, que são mais fortes que London.
  • Se você tiver um átomo de hidrogênio ligado a N, O ou F, aparece a superforça “ligação de hidrogênio” (H-bond), que é ainda mais forte.
    Quanto mais forte a interação, maior energia (temperatura) precisa para separar as moléculas e virar vapor – ou seja, maior ponto de ebulição.

Passo 3

Analisando CH4:
  • Geometria tetraédrica e ligações C–H quasi apolares.
  • Molecularmente, CH4 é praticamente apolar, então só tem forças de dispersão de London.
  • Essas forças são bem fracas, logo o ponto de ebulição cai lá embaixo (cerca de –162 °C).

Passo 4

Analisando H2O:
  • Molécula angular (ângulo de ~104,5°) e muito polar.
  • Tem forte dipolo–dipolo e, principalmente, ligações de hidrogênio l(O-!HcdotsOr) entre moléculas.
  • Essas H-bonds seguram as moléculas com muita força, exigindo bem mais energia para evaporar (100 °C no nível do mar).

Resposta

A substância com maior ponto de ebulição é a H2O, porque além das fracas forças de London ainda possui dipolo–dipolo e fortes ligações de hidrogênio, muito mais intensas que as interações em CH4.

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