Identifique, apresentando suas razões, que substància em cada par tem, provavelmente, o ponto de ebulicio normal mais alto:
ou
Passo 1
O enunciado pede: identificar qual das duas substâncias tem, provavelmente, o ponto de ebulição normal mais alto e apresentar as razões.
Informações relevantes fornecidas (as fórmulas das substâncias):
Não há outros dados numéricos no enunciado, então vou usar propriedades típicas das moléculas (massa molecular, polaridade, forças intermoleculares) para justificar a previsão.
Passo 2
Calcular as massas molares aproximadas (pegando os valores de massas atômicas usuais):
- Massa molar de
:
- Massa molar de
:
Comentário:
é claramente muito mais pesada que
.
Passo 3
Geometria molecular e polaridade (explicando passo a passo):
- Ambas as moléculas têm estrutura angular (dobrado), porque o átomo central (
ou ) tem pares de elétrons não ligantes que empurram as ligações H–X para uma geometria dobrada. - A ligação H–X (X = S, Se) é moderadamente polar porque
tem electronegatividade menor que e . Valores de electronegatividade de referência (Pauling): , , . Essas diferenças são parecidas para S e Se, logo as polaridades das moléculas são comparáveis e não há uma grande diferença de dipolo entre e .
Passo 4
Hydrogen bonding? (por que normalmente não conta aqui)
- Para ocorrer ligação de hidrogênio significativa costuma-se exigir que o hidrogênio esteja ligado a átomos muito eletronegativos e pequenos: normalmente
, ou . -
e não são suficientemente eletronegativos/pequenos para produzir ligações -ligação fortes comparáveis às com ou . Portanto, nem nem apresentam hydrogen bonding intermolecular forte. Conclusão: não vamos usar ligação de hidrogênio para explicar diferença de pontos de ebulição.
Passo 5
Forças de London (dispersion) e polarizabilidade — a chave aqui
- Toda molécula neutra tem forças de dispersão (forças de London) originadas por flutuações temporárias de densidade eletrônica que induzem dipolos instantâneos.
- A intensidade dessas forças cresce com a polarizabilidade, que aumenta com o número de elétrons e o tamanho/volume eletrônico do átomo ou da molécula. Em termos práticos: moléculas mais pesadas e maiores são mais polarizáveis e, portanto, apresentam forças de dispersão mais fortes.
- Como
é bem mais pesado e maior que , a molécula é mais polarizável do que . Logo, as forças de dispersão em são mais fortes do que em .
Passo 6
Juntando tudo: qual efeito domina?
- Não existe diferença significativa em dipolo permanente entre as duas moléculas e não há hydrogen bonding.
- Portanto, a diferença mais importante é a força de dispersão (London), que favorece a molécula mais pesada e mais polarizável.
- Assim, espera-se que
tenha ponto de ebulição normal mais alto que .
Passo 7
Confirmação com valores experimentais (opcional, só para checar)
- Valores experimentais típicos (pressão
):
Isto confirma a previsão:
tem ponto de ebulição mais alto (menos negativo) que
.