Explique cada uma das seguintes afirmativas, incluindo na explicação a definição dos termos em negrito.
Enantiômeros apresentam mesmo ponto de fusão.
Enantiômeros apresentam mesmo ponto de fusão.
Passo 1
O enunciado pede para explicarmos por que enantiômeros apresentam o mesmo ponto de fusão. O conteúdo envolve estereoquímica (quiralidade e isomeria óptica) e propriedades físicas de sólidos cristalinos. Para resolver, vamos definir o que são enantiômeros, o que é ponto de fusão e depois relacionar essas definições à igualdade desse valor entre enantiômeros.
Passo 2
Definição de enantiômeros
Enantiômeros são pares de moléculas quirais que são imagens especulares não sobreponíveis uma da outra. Cada molécula do par tem um centro de quiralidade (geralmente um átomo de carbono com quatro substituintes diferentes) e gira o plano da luz polarizada em direções opostas, mas possuem a mesma fórmula molecular e conectividade atômica.
Enantiômeros são pares de moléculas quirais que são imagens especulares não sobreponíveis uma da outra. Cada molécula do par tem um centro de quiralidade (geralmente um átomo de carbono com quatro substituintes diferentes) e gira o plano da luz polarizada em direções opostas, mas possuem a mesma fórmula molecular e conectividade atômica.
Passo 3
Definição de ponto de fusão
O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ocorre a transição do estado sólido para o estado líquido sob pressão constante. Esse valor reflete a energia necessária para superar as forças intermoleculares na rede cristalina, como forças de Van der Waals, ligações de hidrogênio e empacotamento molecular.
O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ocorre a transição do estado sólido para o estado líquido sob pressão constante. Esse valor reflete a energia necessária para superar as forças intermoleculares na rede cristalina, como forças de Van der Waals, ligações de hidrogênio e empacotamento molecular.
Passo 4
Por que enantiômeros têm o mesmo ponto de fusão
Como enantiômeros são estruturalmente idênticos (mesmas distâncias interatômicas, ângulos de ligação e grupos funcionais), eles interagem entre si e com o meio sólido de modo idêntico quando não há ambientes quirais. O empacotamento cristalino de cada enantiômero puro é o mesmo, o que gera forças intermoleculares iguais. Logo, a energia (ou temperatura) necessária para fundir o sólido de um enantiômero é igual à do seu parceiro.
Como enantiômeros são estruturalmente idênticos (mesmas distâncias interatômicas, ângulos de ligação e grupos funcionais), eles interagem entre si e com o meio sólido de modo idêntico quando não há ambientes quirais. O empacotamento cristalino de cada enantiômero puro é o mesmo, o que gera forças intermoleculares iguais. Logo, a energia (ou temperatura) necessária para fundir o sólido de um enantiômero é igual à do seu parceiro.
Resposta
A afirmativa é verdadeira: enantiômeros apresentam o mesmo ponto de fusão porque, sendo imagens especulares não sobreponíveis mas estruturalmente idênticas, possuem forças intermoleculares e arranjos cristalinos iguais em ambiente achiral.