Enunciado

Identifique, apresentando suas razões, que substância em cada par tem, provavelmente, o ponto de ebulição normal mais alto (as estruturas de Lewis podem ajudar nos seus argumentos):

  1. H 2 S   o u   H 2 O 2 ;
  2. N H 3   o u   P H 3 ;
  3. K B r   o u   C H 3 B r ;
  4. C H 4   o u   S i H 4 .

Passo 1

Vamos lá galera, antes de começar nós precisamos lembrar que as temperaturas de fusão são aquelas necessárias para quebrar algumas das interações intermoleculares daquela substância.

Por isso é importante sabermos quais as forças atuam em cada molécula.

Começando com a letra a. Para o H 2 S   :

O enxofre é mais eletronegativo que o hidrogênio, então teremos a formação de dois polos, o positivo, sobre o hidrogênio, e o negativo, sobre o enxofre. Estes dois polos interagem com as moléculas vizinhas.

Que força temos aqui? Acertou quem disse dipolo – dipolo.

No caso do H 2 O 2 :

Aqui, nós também teremos a formação de polos, certo? Já que o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio.

Mas olha só ! Quando temos polos sendo formados entre estes dois átomos ocorre o que chamamos de ligação de hidrogênio. Como o oxigênio é muito mais eletronegativo a interação é mais intensa e, consequentemente, a energia necessária para rompê-las é maior do que as interações dipolo – dipolo.

Então a temperatura de ebulição será maior no H 2 O 2 .

Passo 2

Na letra b vamos começar desenhando o N H 3 :

O nitrogênio é bem eletronegativo, certo? Então sobre ele temos o polo negativo e sobre os hidrogênios o polo positivo.

Como a eletronegatividade do nitrogênio é bem alta ocorre as ligações de hidrogênio. Que já sabemos são bem intensas.

Desenhando o butanol, P H 3 :

Aqui nós também temos polos, mas a interação aqui é dipolo – dipolo, mais fracas do que as ligações de hidrogênio.

Isso quer dizer que a temperatura de ebulição do N H 3 será maior do que a do P H 3 .

Passo 3

Na letra c vamos começar desenhando o K B r :

Nós teremos o íon negativo, B r - 1 , interagindo com íons positivos, K + 1 . Estas forças de atração são denominadas íon – íon e são muito fortes, por haver a interação eletrostática entre os átomos. Esta ligação é dita como a força mais forte entre as moléculas.

Se elas são muito fortes, elas exigem maior energia para serem quebradas.

Já temos uma sugestão de qual é o maior ponto de ebulição, mas vamos analisar a molécula C H 3 B r :

Este é semelhante aos casos anteriores, onde o polo negativo ficaria sobre o bromo e o positivo sobre o hidrogênio. Sendo assim, aqui vai haver uma interação dipolo – dipolo.

Apesar de forte, esta interação é mais fraca do que a íon – íon. Então a temperatura de ebulição do K B r é bem maior do que a de C H 3 B r .

Passo 4

Para terminar, vamos para a letra d! A molécula C H 4 :

As cadeias carbônicas são moléculas apolares, ou seja, a única interação que ocorre entre as moléculas são as forças de London.

Forças bem fraquinhas!

No caso do S i H 4 :

Temos casos bem parecidos aqui, não é?

O silano, no entanto, é maior do que o carbono, então suas interação serão mais intensas do que as presentes na molécula de metano.

Sendo assim, a temperatura de ebulição é maior para o S i H 4 .

Resposta

  1. H 2 O 2 ;
  2. N H 3 ;
  3. K B r ;
  4. S i H 4 .
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Identifique o arranjo (I, II ou III; todas as moléculas são C H 2 C l 2 ) que devem possuir as atrações intermoleculares mais fortes e justifique sua seleção.
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