A geometria molecular e a polaridade das moléculas são conceitos importantes para predizer o tipo de força de interação entre elas. Dentre os compostos moleculares nitrogênio, dióxido de enxofre, amônia, sulfeto de hidrogênio e água, quais aqueles que apresentam o menor e o maior ponto de ebulição.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta quer saber quais, entre nitrogênio (N₂), dióxido de enxofre (SO₂), amônia (NH₃), sulfeto de hidrogênio (H₂S) e água (H₂O), têm o menor e o maior ponto de ebulição. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de geometria molecular, polaridade e os tipos de forças intermoleculares que cada molécula apresenta.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que o ponto de ebulição de uma substância está relacionado com a força das interações entre suas moléculas. Quanto mais fortes essas forças, maior será o ponto de ebulição porque é preciso mais energia para separar as moléculas.
Passo 3
Existem diferentes tipos de forças intermoleculares:
- Forças de London (ou de dispersão): Presentes em todas as moléculas, mas são mais fortes em moléculas maiores e mais polares.
- Forças dipolo-dipolo: Ocorrem entre moléculas polares, onde há uma separação de cargas positivas e negativas.
- Ligações de hidrogênio: Um tipo especial de força dipolo-dipolo, mais forte, que acontece quando o hidrogênio está ligado a átomos altamente eletronegativos como oxigênio ou nitrogênio.
Passo 4
Vamos analisar cada molécula:
- Nitrogênio (N₂): É uma molécula não polar com apenas forças de London.
- Dióxido de enxofre (SO₂): Molécula polar com forças dipolo-dipolo e forças de London.
- Amônia (NH₃): Molécula polar que pode formar pontes de hidrogênio, além de forças dipolo-dipolo e de London.
- Sulfeto de hidrogênio (H₂S): Molécula polar, mas as pontes de hidrogênio são mais fracas comparadas às da amônia.
- Água (H₂O): Molécula polar com fortes ligações de hidrogênio, além de forças dipolo-dipolo e de London.
Passo 5
Com base nisso:
- Nitrogênio (N₂): Apenas forças de London, então tem o ponto de ebulição mais baixo.
- Água (H₂O): Possui ligações de hidrogênio fortes, resultando no ponto de ebulição mais alto.
- As outras moléculas ficam intermediárias, mas a questão só pede o menor e o maior.
Resposta
O nitrogênio (N₂) apresenta o menor ponto de ebulição, e a água (H₂O) apresenta o maior ponto de ebulição entre os compostos listados.