Ordene as substâncias em ordem crescente de ponto de ebulição: etanol, propanona, sulfato de sódio, ácido pentanóico, butano e hélio. Explique.
Passo 1
O enunciado pede para ordenar as substâncias etanol, propanona, sulfato de sódio, ácido pentanóico, butano e hélio em ordem crescente de ponto de ebulição. O conteúdo envolvido são as interações intermoleculares (forças de London, dipolo–dipolo, ligações de hidrogênio) e ligações iônicas, que determinam a energia necessária para passar ao estado gasoso.
Passo 2
Começando pelo menor ponto de ebulição, temos o hélio. Como átomo monoatômico nobre, só interage por forças de dispersão de London extremamente fracas, resultando em um ponto de ebulição muito baixo, cerca de
.
Em seguida vem o butano. É uma molécula apolar com apenas forças de London moderadas (pela maior massa comparada ao hélio), o que lhe dá ponto de ebulição em torno de .
Em seguida vem o butano. É uma molécula apolar com apenas forças de London moderadas (pela maior massa comparada ao hélio), o que lhe dá ponto de ebulição em torno de
Passo 3
Logo após está a propanona (acetona). É uma molécula polar com dipolo permanente, de modo que além de London há interação dipolo–dipolo. Seu ponto de ebulição é de aproximadamente
.
O etanol vem em seguida, pois pode formar ligações de hidrogênio intermoleculares fortes (–OH). Mesmo tendo massa similar à da propanona, essas ligações elevam seu ponto de ebulição para cerca de .
O etanol vem em seguida, pois pode formar ligações de hidrogênio intermoleculares fortes (–OH). Mesmo tendo massa similar à da propanona, essas ligações elevam seu ponto de ebulição para cerca de
Passo 4
Depois temos o ácido pentanóico (ácido valerico). Além de ligações de hidrogênio, esses ácidos carboxílicos tendem a dimerizar no estado líquido, dobrando efetivamente a massa da unidade de vaporização. Assim, o ponto de ebulição fica em torno de
.
Passo 5
Por fim, o sulfato de sódio é um sal iônico com forte retículo cristalino. Para vaporizar seria preciso quebrar ligações iônicas muito intensas, mas na prática ele se decompõe antes de ferver. Logo, entre as substâncias listadas, seu comportamento corresponde ao “maior” ponto de ebulição.
Resposta
hélio < butano < propanona < etanol < ácido pentanóico < sulfato de sódio