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 (
) é em ambiente livre de oxigênio. Os compostos I e II, abaixo representados, podem ser obtiḍos na indústria pelo processo de pirólise do hexano.
I
II.
Indique qual dos compostos apresentados no item (a) apresenta maior temperatura de ebulição, justificando sua resposta.
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.
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.
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).