Analise os pares e justifique a diferença de pontos de ebulição (P.E.) entre eles com base em suas interações intermoleculares:
c) n-hexano (68,7^circ C) e 2-metilciclopentano (60,3^circ C).

Passo 1

Beleza, vamos entender qual é a questão aqui. A gente precisa analisar dois compostos químicos, o n-hexano que tem ponto de ebulição de 68,7^circ C e o 2-metilciclopentano com ponto de ebulição de 60,3^circ C. A missão é justificar por que esses dois têm pontos de ebulição diferentes, focando nas interações intermoleculares. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre tipos de interações entre moléculas e como a estrutura dos compostos influencia essas interações.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que são interações intermoleculares. Essas são forças que mantêm as moléculas unidas umas às outras. As principais tipos são:
  1. Forças de London (dispersão de Van der Waals): Presentes em todas as moléculas, mas mais fortes em moléculas maiores ou mais polares.
  2. Forças dipolo-dipolo: Ocorrem entre moléculas que têm dipolos permanentes, ou seja, quando há uma distribuição desigual de cargas elétricas.
  3. Ligação de hidrogênio: Um tipo especial de força dipolo-dipolo, muito forte, que ocorre quando o hidrogênio está ligado a átomos altamente eletronegativos como nitrogênio, oxigênio ou flúor.

Passo 3

Agora, vamos analisar o n-hexano e o 2-metilciclopentano. O n-hexano é uma molécula linear, ou seja, os átomos de carbono estão em uma cadeia reta. Já o 2-metilciclopentano tem uma estrutura cíclica com um grupo metil (CH₃) preso em uma posição da cadeia.

Passo 4

A diferença principal aqui está na diastricidade das moléculas. O n-hexano, por ser linear, tem uma superfície de contato maior com as moléculas vizinhas. Isso permite que as forças de London atuem de forma mais intensa, já que há mais área para interações.
Já o 2-metilciclopentano, por ter uma estrutura ramificada e cíclica, tem menos área de contato com as moléculas vizinhas. Isso diminui a eficácia das forças de London.

Passo 5

Além disso, a estrutura ramificada do 2-metilciclopentano impede que as moléculas se empilhem tão facilmente quanto as do n-hexano. Essa dificuldade de empilhamento também reduz as interações intermoleculares, resultando em um ponto de ebulição mais baixo.

Passo 6

Resumindo, o n-hexano, por ser uma molécula linear com maior área de contato, apresenta forças de London mais fortes, o que aumenta seu ponto de ebulição. Já o 2-metilciclopentano, por ser ramificado e cíclico, tem interações intermoleculares mais fracas, levando a um ponto de ebulição menor.

Resposta

Portanto, a diferença no ponto de ebulição entre o n-hexano e o 2-metilciclopentano se deve principalmente à estrutura molecular. O n-hexano, sendo linear, possui maiores interações intermoleculares através de forças de London mais intensas, resultando em um ponto de ebulição mais alto ( 68,7^circ C) em comparação ao 2-metilciclopentano ( 60,3^circ C), que tem uma estrutura ramificada e cíclica com interações mais fracas.

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