Considere as substâncias H2 O, CO2 e CH4. Classifique-as de acordo com o tipo predominante de força intermolecular e justifique sua resposta.

Passo 1

Vamos analisar as substâncias H2O, CO2 e CH4 para classificar o tipo predominante de força intermolecular em cada uma delas. Para isso, precisamos entender os diferentes tipos de forças intermoleculares e como elas atuam em moléculas com estruturas e polaridades distintas.

Passo 2

Primeiro, vamos revisar os principais tipos de forças intermoleculares:
  • Forças de London (dispersão): Presentes em todas as moléculas, são mais fortes em moléculas maiores e com maior número de elétrons.
  • Forças dipolo-dipolo: Ocorrem entre moléculas polares, onde há uma separação de cargas.
  • Ligações de hidrogênio: Um tipo especial de força dipolo-dipolo, muito forte, que ocorre quando o hidrogênio está ligado a átomos altamente eletronegativos como oxigênio, nitrogênio ou flúor.

Passo 3

Vamos analisar H2O (água):
  • A molécula de água é polar devido à diferença de eletronegatividade entre o oxigênio e o hidrogênio e à sua geometria angular.
  • Além disso, o hidrogênio está ligado ao oxigênio, um átomo altamente eletronegativo.
  • Força predominante: Ligações de hidrogênio.

Passo 4

Agora, vamos para CO2 (dióxido de carbono):
  • A molécula de CO2 é linear e, apesar de os C=O serem ligações polares, a geometria linear faz com que os dipolos se anulem, tornando a molécula apolar.
  • Portanto, as forças predominantes são aquelas que atuam em moléculas não polares.
  • Força predominante: Forças de London (dispersão).

Passo 5

Por último, analisamos CH4 (metano):
  • A molécula de CH4 é tetraédrica e apolar, pois as ligações C-H são pouco polares e a geometria simétrica faz com que os dipolos se anulem.
  • Assim, as únicas forças presentes são as forças de dispersão.
  • Força predominante: Forças de London (dispersão).

Resposta

  • H2O: Ligações de hidrogênio.
  • CO2: Forças de London (dispersão).
  • CH4: Forças de London (dispersão).

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