Explique a relação entre as forças intermoleculares e a temperatura de ebulição (
) de líquidos. Procure valores de
dos exemplos citados e discuta seus valores relativos.
Passo 1
O enunciado pede para a gente explicar como as forças intermoleculares influenciam a temperatura de ebulição (
) de líquidos, buscar alguns exemplos de moléculas e comparar os valores de
.
Conteúdo: forças intermoleculares (química/físico-química) e propriedades de ebulição.
O que vamos precisar:
Conteúdo: forças intermoleculares (química/físico-química) e propriedades de ebulição.
O que vamos precisar:
- Entender os tipos principais de forças intermoleculares (London, dipolo–dipolo, ligações de hidrogênio).
- Saber como essas forças afetam a energia de separação das moléculas (e, portanto, a
). - Tabelar valores de
de moléculas com diferentes forças intermoleculares.
Passo 2
Teoria básica de forças intermoleculares:
- Forças de London (dispersion forces)
- Presentes em todas as moléculas, resultam de flutuações momentâneas de carga.
- Moleculas pequenas e apolares têm forcas de London bem fracas.
- Interações dipolo–dipolo
- Em moléculas polares, há atração entre o polo positivo de uma e o negativo de outra.
- Mais fortes que London, exigem mais energia para “quebrar”.
- Ligações de hidrogênio
- Caso especial de dipolo–dipolo onde H ligado a F, O ou N forma ligação forte com par de elétrons de outra molécula.
- Muito fortes, demandam bastante energia para vaporizar.
Como isso afeta a?
- Quanto mais fortes as forças intermoleculares, maior a energia (calor) necessária para separar as moléculas em fase gasosa → maior
.
Passo 3
Vamos pegar 4 exemplos com diferentes forças e seus
:
- Metano (CH₄) – apolar, só London
- Amônia (NH₃) – dipolo–dipolo + alguma H–ligação
- Etanol (C₂H₅OH) – dipolo + forte ligação de H
- Água (H₂O) – dipolo + várias ligações de H em rede
Passo 4
Discuta os valores:
- CH₄ tem só forcas de London, super fracas →
muito baixo (⟨ 0 °C). - NH₃ adiciona dipolo e umas H-ligações fracas → sobe pra ∼–33 °C.
- C₂H₅OH tem cadeia maior + H-ligação forte → já chega a ∼78 °C.
- H₂O forma rede de H-ligações, é a campeã → 100 °C.
Ou seja, conforme a força intermolecular cresce (London → dipolo → H-lig), atambém cresce.
Resposta
Quanto mais fortes as forças intermoleculares (London < dipolo–dipolo < ligação de H), maior a energia necessária para vaporizar o líquido e, portanto, maior a temperatura de ebulição