Sugira uma razão para que o trifluorometano, \mathrm{CHF}_{3}, tenha ponto de ebulição mais alto do que o tetrafluormetano, \mathrm{CF}_{4}.

Passo 1

O enunciado compara o ponto de ebulição de \mathrm{CHF}_3 e de \mathrm{CF}_4. O conteúdo envolvido é forças intermoleculares e momento dipolar: moléculas polares apresentam dipolo–dipolo além das forças de dispersão de London, enquanto moléculas apolares têm só dispersão.

Passo 2

Analisando a geometria, \mathrm{CF}_4 é tetraédrica perfeitamente simétrica. Cada ligação C–F é polar, mas os quatro vetores de dipolo se cancelam, resultando em momento dipolar nulo e molécula apolar. Já em \mathrm{CHF}_3 trocamos um F por H, a simetria se quebra e sobra um dipolo resultante não nulo ( \approx 1,6 D), tornando a molécula polar.

Passo 3

Como \mathrm{CHF}_3 é polar, além das fracas forças de dispersão de London ela apresenta também interações dipolo–dipolo, mais intensas que as de London sozinhas. Em \mathrm{CF}_4, só há dispersão. Logo, para vaporizar \mathrm{CHF}_3 é preciso romper interações mais fortes, elevando seu ponto de ebulição.

Resposta

\mathrm{CHF}_3 tem momento dipolar não nulo e, portanto, interações dipolo–dipolo além das forças de London, enquanto \mathrm{CF}_4 é apolar e depende apenas de forças de dispersão, o que faz o ponto de ebulição de \mathrm{CHF}_3 ser mais alto.

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