Questão 6. Determine quais interações moleculares estão presentes e categorize com relação a força entre as misturas:
d. Hexano e Heptano
d. Hexano e Heptano
Passo 1
O que o enunciado pede: para a mistura formada por hexano e heptano, determinar quais interações intermoleculares estão presentes e classificá‑las em relação à força (ou seja, dizer quais forças existem e se são fortes/ fracas, e comparar entre as possíveis interações na mistura).
Informações dadas:
- Molécula 1: hexano, fórmula
. - Molécula 2: heptano, fórmula
.
Passo 2
Entender as estruturas: ambas as substâncias são alcanos saturados (cadeias de carbono e hidrogênio, ligações simples C–C e C–H). Escrevendo as fórmulas de forma clara: hexano
e heptano
. Essas cadeias são essencialmente apolares (não têm átomos muito eletronegativos ligados a hidrogênio, nem grupos funcionais polares).
Passo 3
Breve revisão das possíveis forças intermoleculares (resumo prático — cada definição curta e direta):
- Forças de dispersão de London (induzida–induzida): aparecem em todas as moléculas, mas são a única força relevante em moléculas apolares. São causadas por flutuações temporárias na distribuição eletrônica que induzem dipolos temporários. São chamadas também de forças de van der Waals.
- Dipolo permanente–dipolo permanente: aparecem quando as moléculas têm dipolos permanentes (moléculas polares).
- Ligações de hidrogênio: caso especial forte de dipolo–dipolo quando há
ligado diretamente a , ou . - Forças iônicas / ion‑dipolo: só relevantes se houver íons presentes.
Passo 4
Aplicando à hexano e heptano:
- Verificação de polaridade: as ligações
têm pequena diferença de eletronegatividade e, na cadeia carbônica longa, os dipolos locais praticamente se cancelam. Portanto tanto quanto são essencialmente apolares → NÃO há dipolo permanente significativo. - Ligação de hidrogênio: para haver, seria necessário
ligado a , ou . Aqui NÃO existe tal ligação → NÃO há ligação de hidrogênio. - Conclusão imediata: a única interação intermolecular relevante entre hexano e heptano são as forças de dispersão de London (induzida–induzida).
Passo 5
Detalhando as forças de dispersão e comparação de intensidade:
- As forças de dispersão dependem de polarizabilidade, que cresce com o número de elétrons e com a área de superfície da molécula (cadeias maiores e mais “achatadas” se atraem mais).
- Heptano (
) tem maior massa molar e maior número de elétrons que hexano ( ), logo é um pouco mais polarizável. - Consequência prática: as atrações entre duas moléculas de heptano são ligeiramente mais fortes que entre duas de hexano; a interação cruzada hexano–heptano fica entre as duas.
Passo 6
Classificação em termos de força (escala qualitativa):
- Em termos absolutos, as interações presentes são fracas a moderadas: são forças de dispersão (mais fracas que dipolo–dipolo permanente e muito mais fracas que ligações de hidrogênio).
- Ordenando as interações entre as espécies envolvidas:
- Observação adicional útil para prova: por serem quimicamente muito parecidos, hexano e heptano são completamente miscíveis; a troca hexano↔heptano não quebra nenhuma força forte, pois são todas do mesmo tipo (dispersão).
Passo 7
Dica‑prática para a prova (resumo rápido que funciona sempre):
- Se a molécula não tem
, ou ligados a e não tem grupos polares evidentes, pense primeiro em forças de dispersão. - Compare tamanho/massa/área de superfície para diferenciar intensidade das dispersões: maior massa/área → maiores forças de dispersão.
- Sempre justifique com: (i) ausência de átomos que permitem H‑bonding; (ii) apolaridade geral da cadeia; (iii) polarizabilidade relativa.
Resposta
Forças de dispersão de London (induzida–induzida) apenas; não há dipolo–dipolo permanente nem ligação de hidrogênio.
Em força (qualitativa): (todas são fracas comparadas a dipolo–dipolo e H‑bonding).
Em força (qualitativa):