(ProfSM) Abaixo estão listadas possíveis ordens crescentes de pontos de fusão de algumas substâncias:
I -\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{3}<\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{3}<\mathrm{CH}_{3}\left(\mathrm{CH}_{2}\right)_{2} \mathrm{CH}_{3}
II - Mercúrio ( \mathrm{Z}=80 ) < Cádmio ( \mathrm{Z}=48 ) < Silício ( \mathrm{Z}=14 )
III - Potássio < Sódio < Lítio
IV - Fenol comum < Naftaleno < Ácido oxálico
Estão corretas:
A) I, II e III, somente.
B) I, II e IV, somente.
D) II, III e IV, somente.
E) Todas.
C) I, III e IV, somente.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro sequências de substâncias supostamente ordenadas em ordem crescente de ponto de fusão. O conteúdo envolve forças intermoleculares em compostos orgânicos, tendências periódicas em metais e compostos covalentes, e comparação de pontos de fusão de substâncias orgânicas variadas. Para resolver, vamos consultar valores experimentais típicos de ponto de fusão e justificar cada sequência com base em teorias de ligações e tendências periódicas.

Passo 2

Para a sequência I (alcanos gasosos): consideramos que, quanto maior a massa molar, maiores as forças de dispersão de London e, portanto, maior o ponto de fusão. Os valores típicos são
\text{Propano: }-187,7\,^\circ\text{C},\quad \text{Etano: }-183,3\,^\circ\text{C},\quad \text{Butano: }-138,4\,^\circ\text{C}.
Ordenando de menor para maior ponto de fusão obtém-se
\text{Propano}<\text{Etano}<\text{Butano},
logo a sequência I está correta.

Passo 3

Para a sequência II (Hg, Cd e Si): usamos valores experimentais e tendência de metais leves a semicondutores pesados. São encontrados
\text{Mercúrio: }-38,8\,^\circ\text{C},\quad \text{Cádmio: }321,1\,^\circ\text{C},\quad \text{Silício: }1414\,^\circ\text{C}.úáí
Isso mostra
\text{Hg}<\text{Cd}<\text{Si},
logo II está correta.

Passo 4

Na sequência III (metais alcalinos Li, Na, K), sabe-se que o ponto de fusão decresce ao descer o grupo 1 da tabela periódica, pois os átomos maiores formam redes metálicas menos compactas. Os valores são
\text{Lítio: }180,5\,^\circ\text{C},\quad \text{Sódio: }97,8\,^\circ\text{C},\quad \text{Potássio: }63,5\,^\circ\text{C}.íóá
Assim, em ordem crescente de ponto de fusão:
\text{K}<\text{Na}<\text{Li},
logo III está correta.

Passo 5

Para a sequência IV (fenol, naftaleno e ácido oxálico), consideramos peso molecular, planaridade e capacidade de formar ligações de hidrogênio. Pontos de fusão típicos:
\text{Fenol: }40,9\,^\circ\text{C},\quad \text{Naftaleno: }80,3\,^\circ\text{C},\quad \text{Ácido oxálico: }189,5\,^\circ\text{C}.Áá
Em ordem crescente:
\text{Fenol}<\text{Naftaleno}<\text{Ácido oxálico},Áá
logo IV também está correta.

Resposta

E) Todas.

Exercícios relacionados