Questão 6. Determine quais interações moleculares estão presentes e categorize com relação a força entre as misturas:
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 \mathrm{C_6H_{14}}.
  • Molécula 2: heptano, fórmula \mathrm{C_7H_{16}}.

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 \mathrm{C_6H_{14}} e heptano \mathrm{C_7H_{16}}. 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 \mathrm{H} ligado diretamente a \mathrm{N}, \mathrm{O} ou \mathrm{F}.
  • Forças iônicas / ion‑dipolo: só relevantes se houver íons presentes.

Passo 4

Aplicando à hexano e heptano:
  • Verificação de polaridade: as ligações \mathrm{C–H} têm pequena diferença de eletronegatividade e, na cadeia carbônica longa, os dipolos locais praticamente se cancelam. Portanto tanto \mathrm{C_6H_{14}} quanto \mathrm{C_7H_{16}} são essencialmente apolares → NÃO há dipolo permanente significativo.
  • Ligação de hidrogênio: para haver, seria necessário \mathrm{H} ligado a \mathrm{O}, \mathrm{N} ou \mathrm{F}. 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 ( \mathrm{C_7H_{16}}) tem maior massa molar e maior número de elétrons que hexano ( \mathrm{C_6H_{14}}), 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:
\mathrm{Heptano\!-\!Heptano} \;>\; \mathrm{Hexano\!-\!Heptano} \;>\; \mathrm{Hexano\!-\!Hexano}.
  • 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 \mathrm{O}, \mathrm{N} ou \mathrm{F} ligados a \mathrm{H} 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): \mathrm{Heptano\!-\!Heptano}>\mathrm{Hexano\!-\!Heptano}>\mathrm{Hexano\!-\!Hexano} (todas são fracas comparadas a dipolo–dipolo e H‑bonding).

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