Fornecido os seguintes dados:
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58 | 60 | 58 | 60 |
t.e.
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0 | 98 |
Explique as diferenças nas temperaturas de ebulição apresentados.
Passo 1
Beleza, temos aqui um exercício de Química que fala sobre as diferenças nas temperaturas de ebulição de alguns compostos. A gente vai precisar entender como a estrutura molecular e as forças intermoleculares influenciam na temperatura em que uma substância passa do estado líquido para o gasoso.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar para as moléculas apresentadas: butano, éter, cetona e álcool. Cada uma tem um peso molecular parecido, então as diferenças nas temperaturas de ebulição não vão muito pelo tamanho da molécula, mas sim pelas forças que mantêm as moléculas juntas no líquido.
Passo 3
As forças intermoleculares são as atrações entre as moléculas. Quanto mais fortes essas forças, mais energia (calor) é necessária para quebrá-las e evaporar a substância, aumentando a temperatura de ebulição. Existem diferentes tipos de forças: forças de dispersão de London (presentes em todas as moléculas), dipolo-dipolo (em moléculas polares) e ligações de hidrogênio (um tipo forte de dipolo-dipolo).
Passo 4
O butano (
) é uma molécula não polar que só tem forças de dispersão de London. Por isso, sua temperatura de ebulição é bem baixa, 0°C.
Passo 5
O éter (
) é um pouco mais polar devido ao átomo de oxigênio, o que significa que além das forças de dispersão, tem interações dipolo-dipolo. Isso aumenta a temperatura de ebulição em relação ao butano, mas ainda não é tão alto quanto em moléculas que podem formar ligações de hidrogênio.
Passo 6
A cetona (, que é a acetona) também é polar e tem interações dipolo-dipolo similares às do éter. No entanto, a acetona não pode formar ligações de hidrogênio tão fortes quanto o álcool, então sua temperatura de ebulição fica intermediária.
Passo 7
O álcool (
) tem uma estrutura que permite a formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas. As ligações de hidrogênio são bastante fortes e exigem mais energia para serem quebradas, o que resulta em uma temperatura de ebulição muito mais alta, 98°C nesse caso.
Resposta
As diferenças nas temperaturas de ebulição se devem às forças intermoleculares presentes em cada composto. O butano, sendo não polar, tem baixa temperatura de ebulição. O éter e a cetona, com forças dipolares, têm temperaturas intermediárias. Já o álcool, que pode formar fortes ligações de hidrogênio, apresenta a temperatura de ebulição mais alta entre os compostos analisados.