A pirólise é utilizada na indústria para produção de alcanos e alquenos de cadeias carbônicas menores, a partir de alcanos superiores. O processo ocorre através de radicais livres, sob altas temperaturas ( 500^circ C ) é em ambiente livre de oxigênio. Os compostos I e II, abaixo representados, podem ser obtiḍos na indústria pelo processo de pirólise do hexano.
Hexano longrightarrow CH3 CH2 CH2 CH3+CH2=CH2
I
II.
Indique qual dos compostos apresentados no item (a) apresenta maior temperatura de ebulição, justificando sua resposta.

Passo 1

Beleza, então o enunciado diz que na pirólise do hexano (sem oxigênio e a altas temperaturas) a gente gera dois compostos:
I = CH₃–CH₂–CH₂–CH₃ (butano)
II = CH₂=CH₂ (eteno)
O que nos pedem no item (a) é: “Qual dos dois tem maior temperatura de ebulição e por quê?”
Conteúdo envolvido: forças intermoleculares (van der Waals) e relação com massa molar/superfície molecular.

Passo 2

Primeiro, vamos comparar as fórmulas e massas molares:
  • I: C₄H₁₀ → massa molar ≈ (4×12 + 10×1) = 58 g/mol
  • II: C₂H₄ → massa molar ≈ (2×12 + 4×1) = 28 g/mol

Passo 3

Sobre forças intermoleculares, esses dois compostos são apolares, então só atuam forças de dispersão (London).
Teoria rápida: quanto maior a massa molar e a área de contato entre moléculas, mais fortes são essas forças de dispersão, e maior a temperatura de ebulição.

Passo 4

Agora, olhando pra massa molar e forma:
  • Butano (I) é “maior” e tem cadeia com mais elétrons, logo mais polarizável.
  • Eteno (II) é bem mais leve e com menos superfície de contato.
    Isso faz o butano exigir mais calor pra passar de líquido a gás.

Passo 5

Para fechar, dá uma olhada nos valores reais de ponto de ebulição (só pra confirmar):
  • Tₑb (C₂H₄) ≈ –104 °C
  • Tₑb (C₄H₁₀) ≈ 0,5 °C

Resposta

O composto I (butano) apresenta maior temperatura de ebulição porque, por ter massa molar maior e maior superfície para as forças de dispersão agirem, suas interações intermoleculares são mais fortes que as do eteno (II).

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