Para cada um dos pares especificados abaixo, indique qual é o composto que apresenta maior ponto de fusão, justificando sua resposta.
b) SO2 e CO2

Passo 1

Beleza, vamos resolver a questão que pede para compararmos o ponto de fusão entre SO2 (dióxido de enxofre) e CO2 (dióxido de carbono). O conteúdo que vamos usar aqui envolve propriedades físicas dos compostos, especialmente os fatores que influenciam o ponto de fusão, como tipos de ligações intermoleculares e estrutura molecular.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é o ponto de fusão. O ponto de fusão é a temperatura na qual um sólido derrete e se torna líquido. Esse valor depende das forças que mantêm as moléculas unidas no estado sólido.

Passo 3

As principais forças intermoleculares que afetam o ponto de fusão são:
  • Forças de London (dispersion): Presentes em todas as moléculas, mas mais fortes em moléculas maiores.
  • Forças dipolo-dipolo: Presentes em moléculas polares, onde há uma distribuição desigual de cargas elétricas.
  • Ligações de hidrogênio: Um tipo especial e mais forte de força dipolo-dipolo, ocorrendo quando hidrogênio está ligado a elementos altamente eletronegativos como N, O ou F.

Passo 4

Vamos analisar as duas moléculas:
  • SO2: É uma mol��cula polar devido à sua geometria angular e à diferença de eletronegatividade entre enxofre e oxigênio. Isso significa que ela possui forças dipolo-dipolo além das forças de London.
  • CO2: É uma molécula apolar porque a sua geometria linear faz com que as forças dipolo-dipolo se anulem. Assim, apenas as forças de London atuam aqui.

Passo 5

Como as forças dipolo-dipolo são mais fortes que as forças de London, as moléculas de SO2 estarão mais fortemente atraídas umas pelas outras comparadas às de CO2. Isso requer mais energia (temperatura mais elevada) para que as moléculas de SO2 quebrem essas interações e passem do estado sólido para o líquido.

Passo 6

Além disso, considerando as massas molares:
  • SO2: Aproximadamente 64 g/mol.
  • CO2: Aproximadamente 44 g/mol.
Maiores massas molares geralmente aumentam as forças de London, mas nesse caso, a polaridade de SO2 tem um impacto mais significativo no aumento do ponto de fusão.

Resposta

Portanto, SO2 possui um ponto de fusão maior que o de CO2 devido à sua polaridade e às forças intermoleculares mais fortes que resultam disso.

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