Exercícios Resolvidos de Gases Reais

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Enunciado

A tabela a seguir lista os parâmetros a de van der Waals de C O 2 , C H 3 C N ,   N e   e   C H 4 . Use seu conhecimento dos fatores que governam as magnitudes de a   para atribuir a cada um desses quatro gases um valor de a .

Passo 1

Como vimos durante o capítulo, o parâmetro de van der Waals a   é responsável pelas forças atrativas, enquanto o b   pelas forças repulsivas.

A substância que tem maior a tem um maior desvio da idealidade por causa das forças atrativas!

Aí agora temos que analisar as interações intermoleculares que essas moléculas fazem entre si e analisar qual é mais forte entre elas... As moléculas que se ligam mais fortemente tem um maior desvio da idealidade por conta das forças atrativas 😊

Passo 2

Analisando as forças intermoleculares...

C O 2 : molécula apolar, faz dipolo induzido entre as moléculas..

C H 3 C N : molécula polar (já que a ligação C - N ) é super polarizada, faz dipolo-dipolo!

N e :   é um gás ideal, faz dipolo induzido também

C H 4 : também é uma molécula apolar e também faz dipolo induzido!

A partir dessa análise já sabemos que a molécula o gás com maior a vai ser o C H 3 C N ,   já que suas moléculas interagem mais fortemente que as dos outros gases!

a C H 3 C N > t o d o s   o s   o u t r o s   a

Passo 3

Agora que vem a maior dificuldade desse problema: diferenciar as moléculas que fazem dipolo-induzido!

O dipolo-induzido é uma diferença de cargas causadas pelos movimentos dos elétrons numa ligação. Essa diferença de cargas que fazem as moléculas se atrairem! Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre os dois átomos da ligação, mais os elétrons vão preferir ficar “mais próximos” de um átomo do que de outro e mais dipolos vão ser criados!

Ou seja, as ligações mais polarizadas – com maior diferença de eletronegatividade – criam mais dipolos, o que facilita a ligação entre as moléculas.

Apesar de todas terem a mesma interação intermolecular, a molécula do C O 2 é a que tem ligações mais polarizadas, já que a diferença de eletronegatividade do C e do O na ligação C - O é bem grande. Ou seja, a possibilidade de se formar dipolos na molécula é beeem maior do que no C H 4 , por exemplo, que tem ligações bem menos polarizadas!

Assim, a C O 2 > a C H 4 .

Passo 4

Já para o neônio, sua polarização é feita dentro do próprio átomo, com os elétrons que o orbitam! Complicado, né? Mas é só você pensar que quando existem dois átomos diferentes pra criar uma diferença de eletronegatividade fica mais fácil de criar pólos!

Assim, a C O 2 > a C H 4 > a N e

Resposta

a C H 3 C N = 17,58

a C O 2 = 3,392

a C H 4 = 2,253

a N e = 0,2107

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