Enunciado

Sugira, justificando, qual substância em cada um dos pares a seguir tem o ponto de fusão normal mais alto (as estruturas de Lewis podem ajudar nos seus argumentos):

  1. H C l   o u   N a C l ;
  2. C 2 H 5 O C 2 H 5   o u   C 4 H 9 O H ;
  3. C H I 3   o u   C H F 3 ;
  4. C 2 H 4   o u   C H 3 O H .

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 C l :

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

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

No caso do NaCl:

Nós teremos o íon negativo, C l - 1 , interagindo com íons positivos, N a + 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.

Qual a conclusão? A temperatura de fusão do NaCl deve ser maior do que a temperatura de fusão para o HCl.

Passo 2

Na letra b vamos começar desenhando o C 2 H 5 O C 2 H 5 :

Desenhando o butanol, C 4 H 9 O H :

A cadeia carbônica está rodeada de hidrogênios, como o carbono é mais eletronegativo ele vai atrais para si os elétrons da ligação e os átomos de H que rodeiam a molécula serão polos positivos.

Mas nós também temos o oxigênio, que é muito eletronegativo, e vai possuir um polo negativo sobre ele.

Então nós teremos a formação de polos, ocorrendo uma interação dipolo – dipolo especial.

Lembram do nome?

Ligação de hidrogênio, certo? Pois vai haver a interação entre os hidrogênios e o oxigênio.

Como o átomo de oxigênio do butanol está mais “disponível” para realizar as ligações, suas interações com as demais moléculas serão mais fortes do que a molécula de dietil – éter.

Ou seja, a temperatura de fusão do butanol será maior do que a do dietil – éter.

Passo 3

Na letra 3 vamos começar desenhando o C H I 3 :

Aqui fica bem evidente a existência dos polos, não é? Os iodos vão atrair mais os elétrons porque eles são mais eletronegativos, então sobre eles vai haver um polo negativo. Já no hidrogênio existirá o polo positivo.

Sendo assim, nós temos a interação dipolo – dipolo entre as moléculas. Mas para saber qual a mais temperatura vamos ter que analisar a molécula C H F 3 :

Este caso é igual ao anterior, mas como o hidrogênio reage com o flúor que possui uma eletronegatividade muito alta haverá a ligação de hidrogênio. Um tipo de interação dipolo – dipolo bem mais intensa do que a interação na molécula anterior.

Mas aqui nós temos algo bem importante que vai mudar tudo. O iodo é um átomo gigantão, enquanto o flúor é um pititinho.

Será que isso muda alguma coisa? Claro que sim !

Como o iodo é maior, as interações entre as moléculas serão mais intensas do que acontece com C H F 3 .

Sendo assim, a temperatura de fusão é bem maior na molécula de C H I 3 .

Passo 4

Para terminar, vamos para a letra d! A molécula C 2 H 4 :

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

Forçar bem fraquinhas!

No caso do metanol, C H 3 O H :

Aqui, nós temos o oxigênio e o hidrogênio. Já estamos cansados de saber que eles são polos negativos e positivos, respectivamente.

Quando o hidrogênio interage com um elemento tão eletronegativo quanto o oxigênio ocorre as ligações de hidrogênio.

Também já sabemos que elas são muito intensas, ou seja, terão pontos de ebulição maiores do que a molécula C 2 H 4 .

Resposta

  1. N a C l ;
  2. C 4 H 9 O H ;
  3. C H I 3 ;
  4. C H 3 O H .
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