Analise as informações a seguir e responda o que se pede.
a) Como você explica os seguintes fatos: o momento de dipolo da molécula HCe (1,08 D) é maior que o da molécula
, porém a temperatura de ebulição do
é maior que a do
?
a) Como você explica os seguintes fatos: o momento de dipolo da molécula HCe (1,08 D) é maior que o da molécula
Passo 1
Vamos analisar a questão que nos pede para explicar por que a molécula de HCl tem um momento de dipolo maior que o de HBr, mas a temperatura de ebulição do HBr é maior que a do HCl. Estamos trabalhando com conceitos de polaridade molecular e forças intermoleculares que afetam as temperaturas de ebulição.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o momento de dipolo. O momento de dipolo (
) é uma medida da separação de cargas elétricas em uma molécula, indicando quão polar uma molécula é. Quanto maior o momento de dipolo, maior a polaridade da molécula.
Passo 3
No caso do HCl e HBr, o HCl tem um momento de dipolo de 1,08 D, enquanto o HBr tem 0,82 D. Isso significa que o HCl é mais polar que o HBr, ou seja, as cargas estão mais separadas no HCl.
Passo 4
Apesar do HCl ser mais polar, sua temperatura de ebulição é menor (-85,0°C) comparada à do HBr (-66,7°C). Isso pode parecer contraintuitivo, já que moléculas mais polares geralmente têm temperaturas de ebulição mais altas devido a interações dipolo-dipolo mais fortes.
Passo 5
Aqui, precisamos considerar outro tipo de força intermolecular: as forças de dispersão de London (ou forças de van der Waals). Essas forças são atrações temporárias que ocorrem entre todas as moléculas, independentemente de serem polares ou não. A força de dispersão aumenta com o aumento do tamanho molecular e do número de elétrons.
Passo 6
O HBr é uma molécula maior e mais pesada que o HCl. Isso significa que o HBr tem mais elétrons e, portanto, forças de dispersão de London mais fortes em comparação com o HCl. Essas forças adicionais compensam a menor polaridade do HBr, resultando em uma temperatura de ebulição mais alta.
Passo 7
Portanto, mesmo que o HCl seja mais polar que o HBr, as forças intermoleculares adicionais presentes no HBr devido às forças de dispersão de London tornam a temperatura de ebulição do HBr maior.
Resposta
A maior temperatura de ebulição do HBr em relação ao HCl ocorre porque, apesar do HBr ter um momento de dipolo menor, suas forças de dispersão de London são mais fortes devido ao seu tamanho e massa maiores, compensando a menor polaridade e resultando em uma temperatura de ebulição mais alta.