- Prediga qual dos seguintes hidretos é um gás ou um sólido: (a) HCl ; (b) NaH . Dê suas razões em cada caso.
Passo 1
O que o enunciado pede: prever qual dos hidretos é um gás ou um sólido e justificar cada caso.
Informações dadas: os dois hidretos são e
. Consideramos as condições normais de laboratório (temperatura ambiente, cerca de
, e pressão atmosférica).
Informações dadas: os dois hidretos são
Passo 2
Conceito básico útil (explicado passo a passo): tipos de hidretos e como isso determina o estado físico.
- Existem, de forma simples, dois “tipos” comuns de hidretos relevantes aqui: hidretos moleculares (ou covalentes) e hidretos iônicos.
- Hidreto molecular: o hidrogênio está ligado covalentemente a outro átomo formando moléculas discretas. O estado físico (gás, líquido ou sólido) depende das forças intermoleculares entre essas moléculas: forças de dispersão (London), dipolo–dipolo e, raramente aqui, ligações de hidrogênio.
- Hidreto iônico: formado entre um metal (normalmente um metal alcalino ou alcalino-terroso) e o hidrogênio, onde o hidrogênio existe como íon hidreto
e o metal como cátion (ex.: ). Esses compostos formam redes cristalinas iônicas com fortes forças eletrostáticas (energia reticular) e, por isso, são sólidos com pontos de fusão elevados. - Regra prática para ligações de hidrogênio: para ocorrer ligação de hidrogênio “forte” o hidrogênio precisa estar ligado a
, ou . Cloro ( ) não dá ligações de hidrogênio fortes.
Passo 3
Forças intermoleculares — o que elas são e por que importam:
- Forças de dispersão (London): existem entre todas as moléculas; são geralmente fracas, mas aumentam com o tamanho da molécula.
- Dipolo–dipolo: ocorrem entre moléculas polares; são mais fortes que as de dispersão típicas de moléculas pequenas.
- Ligação de hidrogênio (caso especial): muito forte comparada às outras, eleva muito ponto de ebulição.
- Conclusão didática: moléculas pequenas que não fazem ligação de hidrogênio (mesmo sendo polares) tendem a ter pontos de ebulição baixos e, portanto, serem gases à temperatura ambiente. Compostos iônicos formam sólidos cristalinos.
Passo 4
Análise detalhada de
:
- Natureza da ligação:
é uma molécula diatômica com ligação covalente polar (hidrogênio ligado ao cloro). Escrevemos a fórmula molecular como . - Polaridade:
é mais eletronegativo que , logo a ligação é polar e a molécula tem momento dipolar (há uma separação de cargas parcial). - Interações intermoleculares presentes: para
há dipolo–dipolo e forças de dispersão, mas NÃO há ligações de hidrogênio fortes porque não está ligado a , ou . - Consequência física: como as forças intermoleculares são relativamente fracas (molécula pequena, sem H‑ligação forte), o ponto de ebulição é baixo; de fato o ponto de ebulição de
é cerca de . Portanto, à temperatura ambiente é um gás. - Observação prática: quando dissolvido em água,
se ioniza formando e (isto é, ácido clorídrico), mas isso não altera o fato de que a substância pura é gasosa em condições ambientes.
Passo 5
Análise detalhada de
:
- Natureza da ligação e estrutura:
é formada por um metal alcalino (sódio) e hidrogênio; na prática o composto é melhor descrito como uma rede iônica contendo e (íon hidreto). A equação de síntese típica é . - Por que iônico? O sódio tende a perder um elétron tornando‑se
; o hidrogênio pode aceitar um elétron formando . A atração eletrostática entre e gera uma rede cristalina com grande energia reticular. - Consequência física: essa forte atração iônica torna
um sólido cristalino à temperatura ambiente, com ponto de fusão bem elevado em comparação com moléculas pequenas. Além disso, é um sólido reativo com água (reage violentamente), pela reação:
- Observação prática: portanto,
é manuseado como pó sólido seco e é um agente redutor/base forte; ele não é um gás.
Passo 6
Resumo comparativo e razão curta que você pode anotar para a prova:
-
: molécula covalente polar, não forma ligação de hidrogênio forte; forças intermoleculares fracas → ponto de ebulição muito baixo → gás à temperatura ambiente. -
: composto iônico (rede / ), fortes forças eletrostáticas na rede → sólido com ponto de fusão elevado → sólido à temperatura ambiente.
Resposta
(a)
— gás.
(b) — sólido.
(b)