Qual membro dos seguintes pares tem maiores forças de dispersão de London?
Cl2 e HCl

Passo 1

O enunciado pergunta qual membro do par tem maiores forças de dispersão de London entre \mathrm{Cl_2} e \mathrm{HCl}.
Informações fornecidas: as duas espécies a comparar são \mathrm{Cl_2} e \mathrm{HCl}. Não há outras condições explícitas (temperatura, fase), então comparamos as forças de dispersão típicas intrínsecas de cada molécula.

Passo 2

O que são forças de dispersão de London (explicação didática):
As forças de dispersão de London são interações intermoleculares presentes entre todas as moléculas e átomos. Elas surgem por flutuações momentâneas da nuvem eletrônica que geram um dipolo instantâneo numa partícula e induzem dipolos em partículas vizinhas. Essas atrações são temporárias, mas em conjunto podem ser importantes. Pontos chave que você precisa guardar:
  • Essas forças aumentam quando a nuvem eletrônica é mais “fácil de deformar” (maior polarizabilidade).
  • Polarizabilidade cresce com o número de elétrons e com o tamanho/volume eletrônico da molécula.
  • Moléculas maiores e com mais elétrons normalmente têm dispersão de London mais forte.

Passo 3

Fatores que determinam a intensidade da dispersão (vou explicar como aplicar ao nosso par):
  1. Número de elétrons: mais elétrons → maior chance de flutuações grandes → maior força de dispersão.
  2. Massa molar / tamanho: moléculas mais pesadas e volumosas têm elétrons mais afastados do núcleo e mais polarizáveis.
  3. Forma/compactação também conta, mas para diatômicos simples a massa e número de elétrons dominam.
    Lembra: mesmo que uma molécula seja polar (como \mathrm{HCl}), ela ainda tem forças de dispersão; aqui queremos comparar especificamente essas forças de dispersão.

Passo 4

Contagem simples de elétrons e massa para cada molécula (mostra concreta):
  • Átomo de cloro ( \mathrm{Cl}) tem 17 elétrons. Logo \mathrm{Cl_2} tem 17+17=34 elétrons.
  • Átomo de hidrogênio ( \mathrm{H}) tem 1 elétron; \mathrm{HCl} tem 1+17=18 elétrons.
    Massa molar aproximada (útil para intuição sobre tamanho):
  • \mathrm{Cl_2}: \approx 35,45+35,45 = 70,90\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.
  • \mathrm{HCl}: \approx 1,01+35,45 = 36,46\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.

Passo 5

Interpretação desses números (passo a passo lógico):
  • \mathrm{Cl_2} tem quase o dobro de elétrons que \mathrm{HCl} ( 34 vs 18). Mais elétrons significam maior polarizabilidade.
  • \mathrm{Cl_2} tem massa e nuvem eletrônica maiores ( \approx 70,90\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}) frente a \mathrm{HCl} ( \approx 36,46\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}). Moléculas maiores geralmente exibem forças de dispersão mais fortes.
    Portanto, pela lógica das causas físicas das forças de London, espera-se que \mathrm{Cl_2} tenha forças de dispersão de London maiores que \mathrm{HCl}.

Passo 6

Comentário sobre polaridade (para evitar confusão na prova):
  • \mathrm{HCl} é uma molécula polar e, por isso, apresenta interações dipolo–dipolo além das dispersões de London. Isso pode fazer \mathrm{HCl} exibir outros efeitos (por exemplo, certos pontos de ebulição relativos).
  • Mas a pergunta pede especificamente sobre as forças de dispersão de London: essas são determinadas principalmente pela polarizabilidade/volume/elétrons, e não pela presença de um dipolo permanente. Assim, mesmo com um dipolo, \mathrm{HCl} tem dispersões menores do que \mathrm{Cl_2}.

Passo 7

Conclusão final: com base no número de elétrons e na maior polarizabilidade de \mathrm{Cl_2}, suas forças de dispersão de London são maiores do que as de \mathrm{HCl}.

Resposta

\mathrm{Cl_2}

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