Compostos HF, NH3 e H2O apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição quando comparados a H2S e HCl, por exemplo, devido:
a) às forças de van der Waals;
b) às forças de London;
c) às ligações de hidrogênio;
d) às interações eletrostáticas;
e) às ligações iônicas.
a) às forças de van der Waals;
b) às forças de London;
c) às ligações de hidrogênio;
d) às interações eletrostáticas;
e) às ligações iônicas.
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem um exercício que compara os pontos de fusão e ebulição de alguns compostos: HF, NH₃, H₂O, H₂S e HCl. A pergunta quer saber por que HF, NH₃ e H₂O têm pontos de fusão e ebulição mais altos em comparação com H₂S e HCl. Para resolver isso, vamos precisar entender as forças intermoleculares, que são as atrações entre as moléculas. Essas forças influenciam bastante as propriedades físicas dos compostos, como os pontos de fusão e ebulição.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar quais são os tipos principais de forças intermoleculares:
- Forças de van der Waals: São forças fracas presentes em todas as moléculas, causadas por dipolos temporários.
- Forças de London: Um tipo específico de força de dispersão que ocorre em todas as moléculas, especialmente nas não polares.
- Ligações de hidrogênio: São interações mais fortes que ocorrem quando o hidrogênio está ligado a um átomo muito eletronegativo, como o flúor, oxigênio ou nitrogênio.
- Interações eletrostáticas: Atrações entre cargas opostas, como íons.
- Ligações iônicas: Forças extremamente fortes entre íons de cargas opostas, típicas de compostos iônicos.
Passo 3
Agora, vamos analisar os compostos do exercício:
- HF (fluoreto de hidrogênio): O hidrogênio está ligado ao flúor, que é altamente eletronegativo.
- NH₃ (amônia): O hidrogênio está ligado ao nitrogênio, também bastante eletronegativo.
- H₂O (água): O hidrogênio está ligado ao oxigênio, outro elemento muito eletronegativo.
- H₂S (sulfeto de hidrogênio): O hidrogênio está ligado ao enxofre, que é menos eletronegativo que O, N e F.
- HCl (ácido clorídrico): O hidrogênio está ligado ao cloro, que é eletronegativo, mas menos que F, O e N.
Passo 4
Sabemos que ligações de hidrogênio são mais fortes que outras forças intermoleculares, como as de van der Waals ou London. Quando o hidrogênio está ligado a átomos muito eletronegativos (F, O, N), essas ligações se formam e aumentam a força de atração entre as moléculas, o que eleva os pontos de fusão e ebulição.
No caso de H₂S e HCl, embora haja alguma interação, elas não formam ligações de hidrogênio tão fortes quanto HF, NH₃ e H₂O. Por isso, H₂S e HCl têm pontos de fusão e ebulição mais baixos.
Resposta
c) às ligações de hidrogênio.