Que tipo de forças intermoleculares explica as seguintes diferenças em cada caso:
(c) Kr , peso atômico 84 , entra em ebulição a
, enquanto
, massa molecular aproximada de 71 , entra em ebulição a 138 K ;
(c) Kr , peso atômico 84 , entra em ebulição a
Passo 1
O enunciado compara os pontos de ebulição de
(monoatômico, massa atômica 84,
) e de
(diatômico, massa molecular
,
) e pede que expliquemos essa diferença em termos de forças intermoleculares. O conteúdo envolvido são as forças de London (dispersionais) e o conceito de polarizabilidade eletrônica.
Passo 2
Em
, um gás nobre monoatômico, não há dipolo permanente nem ligações de hidrogênio: a única interação intermolecular possível é a força de dispersão de London, que surge da flutuação instantânea da nuvem eletrônica.
Passo 3
Em
, molécula diatômica apolar, também não existem dipolos permanentes nem ligações de hidrogênio. Logo, as únicas forças intermoleculares são, novamente, as de dispersão de London.
Passo 4
A diferença de ponto de ebulição vem da intensidade dessas forças de London, que cresce com a polarizabilidade da nuvem eletrônica. Embora
tenha massa atômica ligeiramente maior, a nuvem eletrônica dele é mais compacta e menos deformável. Em
, a nuvem eletrônica abrange dois átomos ligados, é mais facilmente distorcida (maior polarizabilidade) e tem superfície de contato maior, o que gera forças de London mais fortes.
Resposta
As interações responsáveis são exclusivamente forças de London (dispersionais), sendo que
apresenta nuvem eletrônica mais polarizável e maior área de contato entre moléculas, o que eleva seu ponto de ebulição em relação ao
.