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
e) carga maior

Passo 1

O enunciado diz: duas moléculas A e B interagem apenas por interação de dispersão (forças de London). Pergunta: para que A tenha maior ponto de ebulição que B, qual característica A precisa apresentar? As alternativas são:
a) ligação mais forte
b) maior polaridade
c) maior volume
d) menor raio
e) carga maior

Passo 2

O que é “ponto de ebulição” e por que ele depende de interações entre moléculas?
  • Ponto de ebulição é a temperatura à qual a fase gasosa e a líquida coexistem em equilíbrio; para passar de líquido para vapor as moléculas precisam vencer as forças que as mantêm unidas no líquido.
  • Quanto mais fortes forem as forças intermoleculares, mais energia (temperatura) é necessária para separar as moléculas, logo maior será o ponto de ebulição. Então, responder a questão é identificar qual característica aumenta as forças de dispersão entre moléculas.

Passo 3

O que são forças de dispersão (forças de London)? Aula rápida e direta, sem complicar:
  • Mesmo moléculas neutras e não polares podem ter flutuações instantâneas na distribuição eletrônica. Em um instante, pode haver um pequeno dipolo instantâneo; esse dipolo induz dipolos em moléculas vizinhas e aparece uma atração temporária. Essas atrações são as forças de dispersão.
  • As forças de dispersão são universais (existem entre todas as moléculas), mas sua intensidade cresce quando a nuvem eletrônica da molécula é mais facilmente distorcida — essa propriedade chama-se polarizabilidade.

Passo 4

O que determina a polarizabilidade (e portanto a intensidade das forças de dispersão)? Regrinhas claras:
  • Polarizabilidade aumenta com o número de elétrons: mais elétrons = nuvem eletrônica maior e mais “mole” = mais fácil de distorcer.
  • Polarizabilidade aumenta com o tamanho/volume efetivo da molécula e com a área de superfície disponível para contato: moléculas maiores e com maior superfície de contato se atraem mais fortemente por dispersão.
  • Formato importa: cadeias longas (mais superfície de contato) têm atrações maiores que cadeias compactas com mesma massa.
    Exemplos concretos que ajudam a memorizar:
  • Na família dos gases nobres, os pontos de ebulição sobem conforme se desce no grupo: \text{He} < \text{Ne} < \text{Ar} < \text{Kr} < \text{Xe}. O motivo é o aumento do número de elétrons e do tamanho → maior dispersão → maior ponto de ebulição.
  • Entre alcanos, o hexano tem ponto de ebulição maior que o butano porque é maior (mais elétrons, maior superfície), apesar de serem todos apolares.

Passo 5

Conclusão teórica direta para o exercício: se as únicas interações possíveis são as de dispersão, a molécula que tiver maior polarizabilidade sofrerá forças intermoleculares mais fortes e, portanto, terá maior ponto de ebulição. E o que aumenta polarizabilidade, na prática? Maior volume (e maior número de elétrons / maior superfície).

Passo 6

Análise rápida das alternativas, relacionando com a teoria acima:
a) ligação mais forte — refere-se a ligações intramoleculares (ligações dentro da molécula). O que determina o ponto de ebulição são as interações intermoleculares; além disso, o enunciado afirmou que só existem forças de dispersão, então essa alternativa não responde.
b) maior polaridade — se as moléculas fossem polares, dipolo–dipolo ou ligações por hidrogênio poderiam aumentar o ponto de ebulição, mas o enunciado diz que só há interação de dispersão; além disso, polaridade significa dipolo permanente, o que não é compatível com “apenas dispersão”. Então essa alternativa não se encaixa.
c) maior volume — aumenta polarizabilidade (mais elétrons, maior nuvem eletrônica e mais superfície de contato) → aumenta forças de dispersão → aumenta ponto de ebulição. Esta está de acordo com a teoria.
d) menor raio — menor raio normalmente significa nuvem eletrônica mais compacta e menor polarizabilidade → reduziria, não aumentaria, as forças de dispersão. Então é o oposto do que queremos.
e) carga maior — se houvesse cargas formais, as interações deixariam de ser “apenas dispersão” e teriam caráter eletrostático; além disso, moléculas neutras com “carga maior” não faz sentido no contexto. Portanto, não é a resposta correta.

Passo 7

Resposta final e justificativa curta: entre as opções, a que faz com que as forças de dispersão aumentem é a que diz que A tem maior volume (maior polarizabilidade → maiores forças de London → maior ponto de ebulição). Forças de dispersão crescem com tamanho/volume e número de elétrons.

Resposta

c) maior volume

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