As forças intermoleculares são responsáveis por várias propriedades físicas e químicas das moléculas, como, por exemplo, a temperatura de fusão. Considere as moléculas de
e
.
b) Ordene essas espécies em ordem crescente de temperatura de fusão.
b) Ordene essas espécies em ordem crescente de temperatura de fusão.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos que ordenar as moléculas
,
,
,
,
,
e
em ordem crescente de temperatura de fusão. Para isso, vamos precisar entender sobre forças intermoleculares e como elas afetam a temperatura de fusão das substâncias.
Passo 2
As forças intermoleculares são as atrações entre as moléculas. Quanto mais fortes essas forças, maior a temperatura necessária para quebrá-las e fazer a substância passar do estado sólido para o líquido, ou seja, maior a temperatura de fusão. Existem diferentes tipos de forças intermoleculares:
- Forças de Van der Waals (ou forças de dispersão de London): Presentes em todas as moléculas, mas mais fortes em moléculas maiores e mais polares.
- Dipolo-dipolo: Ocorrem em moléculas polares, onde há uma separação de cargas positivas e negativas.
- Ligações de hidrogênio: Um tipo especial de interação dipolo-dipolo, muito forte, que ocorre quando hidrogênio está ligado a átomos altamente eletronegativos como nitrogênio, oxigênio ou flúor.
Passo 3
Vamos analisar cada molécula:
-
S: Molecula polar, mas sem ligações de hidrogênio. -
: Molecula polar e pode formar ligações de hidrogênio. -
: Molecula altamente polar com ligações de hidrogênio fortes. -
: Molecula polar com forças dipolo-dipolo. -
, e : Moléculas não polares, onde as forças de Van der Waals são predominantes.
Passo 4
Agora, vamos ordenar as moléculas com base na força das suas forças intermoleculares:
- Moléculas com ligações de hidrogênio:
> - Moléculas polares sem ligações de hidrogênio:
> - Moléculas não polares, ordenadas pelo tamanho:
< <
Passo 5
Com base nisso, a ordem crescente de temperatura de fusão será:
Resposta
A ordem crescente de temperatura de fusão é:
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para uma partícula na caixa é menor que o comprimento da caixa,
,para qualquer valor de
. Se
é a incerteza na posição da partícula,
poderia ser maior que
?
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