O etanol e o éter dimetílico têm mesma fórmula molecular. Diferem quanto às:
I. massas molares
II. fórmulas estruturais
III. ligações por pontes de hidrogênio, no estado líquido Dessas afirmações, SOMENTE:
a) I é correta
b) II é correta
c) III é correta
d) I e III são corretas
I. massas molares
II. fórmulas estruturais
III. ligações por pontes de hidrogênio, no estado líquido Dessas afirmações, SOMENTE:
a) I é correta
b) II é correta
c) III é correta
d) I e III são corretas
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado pergunta e as informações dadas.
- O enunciado diz que etanol e éter dimetílico têm a mesma fórmula molecular.
- Pede para avaliar se eles diferem quanto às afirmações:
I. massas molares
II. fórmulas estruturais
III. ligações por pontes de hidrogênio, no estado líquido
O objetivo é decidir quais dessas afirmações são verdadeiras (ou seja, em quais pontos eles realmente diferem).
Passo 2
Verificar I: massas molares.
- A fórmula molecular comum é
(isso foi dado). - Calcular a massa molar usando massas atômicas aproximadas:
, , . - Massa molar:
- Como ambas as moléculas têm a mesma fórmula molecular
, ambas têm a mesma massa molar numericamente igual a .
Conclusão do Passo 2: a afirmação I (dizem que diferem quanto às massas molares) é falsa — elas NÃO diferem nas massas molares.
Passo 3
Verificar II: fórmulas estruturais.
- Escrever as fórmulas estruturais principais:
- Etanol:
(cadeia com grupo hidroxila ). - Éter dimetílico:
(oxigênio entre dois grupos metila).
- Etanol:
- Explicação didática: duas substâncias com mesma fórmula molecular mas arranjos de átomos diferentes chamam-se isômeros constitucionais. Aqui a conexão entre átomos é diferente: no etanol o oxigênio está ligado a um hidrogênio (formando
) e a uma cadeia etila; no éter o oxigênio une duas metilas. Portanto as fórmulas estruturais são diferentes.
Conclusão do Passo 3: a afirmação II é verdadeira — eles diferem quanto às fórmulas estruturais.
Passo 4
Verificar III: diferenças quanto a ligações por pontes de hidrogênio no estado líquido.
- Conceito rápido e prático de ponte de hidrogênio: é uma interação forte entre moléculas que exige um átomo de hidrogênio ligado a um átomo muito eletronegativo (normalmente
, ou ) em uma molécula (doador ) e um par de elétrons de um átomo eletronegativo numa outra molécula (aceptor). - Aplicando ao caso:
- Etanol
tem um grupo . Esse ligado ao é um doador forte de ponte de hidrogênio; moléculas de etanol podem ligar-se entre si por pontes de hidrogênio . Por isso o etanol líquido mostra extensa rede de ligações por ponte de hidrogênio (isso explica, por exemplo, seu ponto de ebulição relativamente alto). - Éter dimetílico
tem oxigênio com pares de elétrons (pode agir como aceitador), mas NÃO tem hidrogênio ligado ao oxigênio (não há ). Assim, entre moléculas de éter dimetílico puras não existem doadores adequados para formar as pontes . Logo, no estado líquido puro o éter dimetílico NÃO forma a mesma rede de ponte de hidrogênio intermolecular que o etanol forma. (Eteres podem aceitar H‑ligações de outras substâncias que tenham , mas isto é diferente de formar pontes entre suas próprias moléculas.)
- Etanol
- Consequência prática: etanol apresenta ligações por ponte de hidrogênio entre suas moléculas; éter dimetílico não apresenta esse tipo de ligação intermolecular entre suas próprias moléculas. Portanto eles diferem quanto a isso.
Conclusão do Passo 4: a afirmação III é verdadeira — eles diferem quanto às ligações por pontes de hidrogênio no estado líquido.
Passo 5
Juntando as conclusões:
- I é falsa (mesma massa molar).
- II é verdadeira (estruturas diferentes = isômeros).
- III é verdadeira (etanol tem pontes de H intermoleculares; éter dimetílico não).
Percebe-se que as afirmações II e III são corretas simultaneamente. Contudo, as alternativas fornecidas na questão não incluem uma opção “II e III”. As alternativas listadas são apenas: (a) I; (b) II; (c) III; (d) I e III.
Resposta
Nenhuma das alternativas (as afirmações II e III são corretas).