Preveja quais dos seguintes hidretos deverão apresentar ligações de hidrogênio intensas e então deduza quais deverão ser as fases de cada um dos hidretos à temperatura ambiente: (a) \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}; (b) \mathrm{P}_{2} \mathrm{H}_{4}; (c) \mathrm{N}_{2} \mathrm{H}_{4}; (d) \mathrm{B}_{2} \mathrm{H}_{6}.

Passo 1

O enunciado pede para identificar, entre os hidretos \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}, \mathrm{P}_{2}\mathrm{H}_{4}, \mathrm{N}_{2}\mathrm{H}_{4} e \mathrm{B}_{2}\mathrm{H}_{6}, quais apresentam ligações de hidrogênio intensas e, a partir disso, prever se cada um será sólido, líquido ou gasoso à temperatura ambiente. O conteúdo principal é reconhecimento de ligações de hidrogênio intermoleculares e sua influência no ponto de ebulição (logo, na fase).

Passo 2

Uma ligação de hidrogênio intensa requer a presença de um átomo muito eletronegativo ligado a hidrogênio, formando \mathrm{X}-\mathrm{H} com \mathrm{X} = \mathrm{N},\mathrm{O} ou \mathrm{F}. Esses pares \mathrm{X}-\mathrm{H} atuam como doadores de H, e \mathrm{X} não ligante na molécula vizinha atua como aceitador.

Passo 3

Analisando cada composto:
\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} tem duas ligações \mathrm{O}-\mathrm{H}; \mathrm{O} é eletronegativo, logo forma fortes ligações de hidrogênio.
\mathrm{P}_{2}\mathrm{H}_{4} tem ligações \mathrm{P}-\mathrm{H}; o fósforo não é suficientemente eletronegativo, não forma H–ligação forte.
\mathrm{N}_{2}\mathrm{H}_{4} tem ligações \mathrm{N}-\mathrm{H}; o nitrogênio é eletronegativo o bastante, forma ligações de hidrogênio marcantes.
\mathrm{B}_{2}\mathrm{H}_{6} tem ligações \mathrm{B}-\mathrm{H}; o boro também não permite ligações de hidrogênio significativas.

Passo 4

Moléculas que formam ligações de hidrogênio intensas exibem pontos de ebulição elevados, ficando líquidas (ou até sólidas) à temperatura ambiente. As que não formam ficam com pontos de ebulição baixos, sendo gases:
– fortes H–ligações → líquido
– sem H–ligações fortes → gás

Resposta

(a) \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}: líquido
(b) \mathrm{P}_{2}\mathrm{H}_{4}: gasoso
(c) \mathrm{N}_{2}\mathrm{H}_{4}: líquido
(d) \mathrm{B}_{2}\mathrm{H}_{6}: gasoso

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