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
a) ligação mais forte
b) maior polaridade
c) maior volume
d) menor raio
e) carga maior
Passo 1
O enunciado diz: duas moléculas
e
interagem apenas por interação 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
e) carga maior
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:
. 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.
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
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