Explique, em termos de forças intermoleculares, por que:
a) C2H6 tem um ponto de ebulição mais alto que CH 4
b) C 2 H 5 OH tem um ponto de ebulição mais alto que C2H6
c) C 2 H 5 OH tem ponto de ebulição menor que o NaF
d) Porque ao realizar o teste da gasolina, o álcool que se encontra misturado na mesma, se solubiliza na fase aquosa?
a) C2H6 tem um ponto de ebulição mais alto que CH 4
b) C 2 H 5 OH tem um ponto de ebulição mais alto que C2H6
c) C 2 H 5 OH tem ponto de ebulição menor que o NaF
d) Porque ao realizar o teste da gasolina, o álcool que se encontra misturado na mesma, se solubiliza na fase aquosa?
Passo 1
Vamos dar uma olhada na questão: precisamos explicar, usando forças intermoleculares, por que diferentes substâncias têm pontos de ebulição variados. O assunto aqui é química, especificamente as forças que atuam entre as moléculas e como elas influenciam o ponto de ebulição. Para resolver, vamos precisar entender os tipos de forças intermoleculares, como elas funcionam e como afetam a energia necessária para transformar uma substância do estado líquido para o gasoso.
Passo 2
a) Por que o C₂H₆ tem um ponto de ebulição mais alto que o CH₄?
Vamos comparar o etano (C₂H₆) com o metano (CH₄). Ambos são hidrocarbonetos, mas o etano tem uma molécula maior. Moléculas maiores têm mais elétrons e uma área de superfície maior, o que aumenta as forças de dispersão de London (uma força intermolecular fraca que ocorre em todas as moléculas). Essas forças são mais fortes no etano do que no metano, exigindo mais energia (temperatura mais alta) para que as moléculas se separem e evaporem. Portanto, o etano tem um ponto de ebulição mais alto.
Passo 3
b) Por que o C₂H₅OH tem um ponto de ebulição mais alto que o C₂H₆?
Aqui, estamos comparando o etil álcool (C₂H₅OH) com o etano (C₂H₆). O etil álcool possui um grupo hidroxila (-OH), que pode formar ligações de hidrogênio, um tipo de força intermolecular muito mais forte do que as forças de dispersão de London presentes no etano. As ligações de hidrogênio exigem mais energia para serem quebradas, resultando em um ponto de ebulição mais alto para o etil álcool em comparação com o etano.
Passo 4
c) Por que o C₂H₅OH tem ponto de ebulição menor que o NaF?
Agora, comparamos o etil álcool (C₂H₅OH) com o fluoreto de sódio (NaF). Embora o etil álcool possa formar ligações de hidrogênio, o NaF é um composto iônico, onde há fortes forças eletrostáticas entre os íons Na⁺ e F⁻. Essas interações iônicas são muito mais fortes do que as ligações de hidrogênio, exigindo ainda mais energia para a transição para o estado gasoso. Portanto, o NaF tem um ponto de ebulição significativamente mais alto que o etil álcool.
Passo 5
d) Por que, ao realizar o teste da gasolina, o álcool que está misturado se solubiliza na fase aquosa?
A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos apolares, enquanto a água (fase aquosa) é polar. O álcool (como o etanol) possui uma parte polar (grupo -OH) e uma parte apolar (cadeia de carbono). A parte polar pode interagir com a água através de ligações de hidrogênio, tornando o álcool solúvel na fase aquosa. Isso ocorre devido à regra “semelhante dissolve semelhante”, onde substâncias polares se dissolvem bem em solventes polares, como a água.
Resposta
Explicamos que o etano tem um ponto de ebulição mais alto que o metano devido a forças de dispersão mais fortes. O etil álcool possui ligações de hidrogênio, aumentando seu ponto de ebulição em relação ao etano. O NaF, sendo iônico, tem um ponto de ebulição maior que o etil álcool devido às fortes interações iônicas. Por fim, o álcool se solubiliza na fase aquosa do teste da gasolina graças à sua parte polar que interage com a água.