Questão 5 (1,0 Ponto) - Duas moléculas A e B são capazes de realizar apenas interação de dispersão. Para que A tenha maior ponto de ebulição que B, a molécula A precisa apresentar qual característica?
a) ligação mais forte
b) maior polaridade
c) maior volume
d) menor raio
a) ligação mais forte
b) maior polaridade
c) maior volume
d) menor raio
Passo 1
O enunciado diz que duas moléculas
e
interagem apenas por forças de dispersão (forças de London). Pergunta: para que
tenha maior ponto de ebulição que
, qual característica
precisa apresentar? As alternativas são:
a) ligação mais forte
b) maior polaridade
c) maior volume
d) menor raio
a) ligação mais forte
b) maior polaridade
c) maior volume
d) menor raio
Informações dadas e o que importa aqui:
- Ambas realizam apenas interação de dispersão (logo não há ligação de hidrogênio, nem dipolo-dipolo efetivo, nem íons).
- Precisamos relacionar uma característica molecular com aumento do ponto de ebulição quando a única força intermolecular disponível é a dispersão.
Passo 2
O que é ponto de ebulição e por que ele depende de interações intermoleculares (explicação simples e necessária para a prova).
- O ponto de ebulição é a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão externa; para que uma molécula escape para a fase gasosa ela precisa “vencer” as atrações que a prendem no líquido.
- Quanto mais fortes forem as atrações intermoleculares entre as moléculas, mais energia (temperatura) é necessária para separar as moléculas e, portanto, maior será o ponto de ebulição.
Logo: para aumentar o ponto de ebulição é necessário aumentar a intensidade das forças intermoleculares presentes.
Passo 3
O que são forças de dispersão (forças de London) e o papel da polarizabilidade
. Aula curta e direta:
- Forças de dispersão surgem de flutuações instantâneas na distribuição eletrônica de uma molécula que induzem dipolos temporários em moléculas vizinhas. Essas atrações são sempre presentes, mesmo em moléculas não polares.
- A grandeza que mede quão fácil é distorcer a nuvem eletrônica de uma molécula chama‑se polarizabilidade, denotada por
. Quanto maior , maiores as dipolos instantâneos possíveis e mais fortes as atrações de dispersão. - Polarizabilidade
aumenta com o número de elétrons e com o “tamanho”/volume da nuvem eletrônica: moléculas maiores, mais pesadas ou com maior superfície de contato têm maior.
Passo 4
Exemplos concretos para fixar a ideia (isto ajuda a lembrar na prova): tendência entre gases nobres e entre alcanos.
- Gases nobres: os pontos de ebulição seguem a ordem aproximada
. Em temperaturas: , , , , .
Isso mostra claramente: à medida que o átomo fica maior (mais elétrons, maior nuvem eletrônica), o ponto de ebulição aumenta por causa de forças de dispersão mais fortes. - Alcanos lineares: cadeias mais longas (maior volume/área de contato) têm pontos de ebulição maiores que cadeias curtas isômeras, novamente por aumento das dispersões.
Passo 5
Análise das alternativas, com eliminação cuidadosa:
- a) ligação mais forte — ligações intramoleculares (ligações covalentes internas à molécula) não são o que determina diretamente o ponto de ebulição; ponto de ebulição depende de forças intermoleculares. Então essa opção é conceito errado no contexto.
- b) maior polaridade — polaridade implica dipolo permanente e interações dipolo-dipolo; mas o enunciado diz que as moléculas só realizam interação de dispersão. Além disso, se fossem mais polares a força responsável deixaria de ser apenas dispersão. Portanto essa alternativa não se aplica ao caso dado.
- c) maior volume — maior volume molecular significa nuvem eletrônica maior e maior polarizabilidade
, o que fortalece as forças de dispersão e eleva o ponto de ebulição. Conceitualmente está alinhada com a física das forças de London. - d) menor raio — menor raio implica nuvem eletrônica mais compacta, menor polarizabilidade e, portanto, forças de dispersão mais fracas; isso reduziria o ponto de ebulição, logo opção contrária ao desejado.
Passo 6
Resumo didático para decorar (dica de prova): quando só existem forças de dispersão, compare tamanho/volume/massa e número de elétrons: maior volume → maior polarizabilidade
→ forças de dispersão mais fortes → maior ponto de ebulição. Guarde esse raciocínio em três passos na hora da prova.
Resposta
c) maior volume