PCl3 e AsCl3 são substâncias similares, com geometrias e modos de ligação similares. (a) Qual das duas substâncias é mais volátil a temperatura ambiente? (b) Qual substância possui maior ponto de ebulição?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre duas substâncias químicas: PCl₃ (tricloreto de fósforo) e AsCl₃ (tricloreto de arsênio). O enunciado nos pede para saber qual delas é mais volátil à temperatura ambiente e qual tem maior ponto de ebulição. Para isso, vamos precisar entender sobre as forças intermoleculares que afetam a volatilidade e o ponto de ebulição das substâncias.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre volatilidade. Volatilidade é a facilidade com que uma substância se transforma de líquido para gás. Quanto mais volátil uma substância, mais fácil é essa transformação. Isso está relacionado às forças intermoleculares: substâncias com forças mais fracas entre suas moléculas tendem a ser mais voláteis porque é mais fácil para as moléculas escaparem para a fase gasosa.

Passo 3

AsCl₃ e PCl₃ têm estruturas geométricas semelhantes e tipos de ligações parecidas, mas o que muda é o tamanho das moléculas e a massa molecular. Em geral, moléculas maiores e mais pesadas têm forças intermoleculares mais fortes devido a interações de dispersão de London mais intensas, o que reduz a volatilidade.

Passo 4

O átomo de arsênio (As) é maior e mais pesado que o átomo de fósforo §. Portanto, AsCl₃ tem uma massa molecular maior que PCl₃. Isso faz com que AsCl₃ tenha forças intermoleculares mais fortes do que PCl₃, tornando-o menos volátil.

Passo 5

Agora, sobre o ponto de ebulição, que é a temperatura na qual a substância passa do estado líquido para o gasoso. Substâncias com forças intermoleculares mais fortes exigem mais energia para romper essas interações, resultando em pontos de ebulição mais altos.

Passo 6

Como AsCl₃ tem forças intermoleculares mais fortes devido à sua maior massa molecular, ele vai necessitar de mais energia (temperatura mais alta) para mudar de líquido para gás. Portanto, AsCl₃ terá um ponto de ebulição maior que PCl₃.

Resposta

(a) PCl₃ é mais volátil a temperatura ambiente.
(b) AsCl₃ possui maior ponto de ebulição.

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