3.1) Identifique as forças intermoleculares presentes nas seguintes substâncias e selecione a substância com o ponto de ebulição mais alto:
e CH3
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para identificar as forças intermoleculares presentes nas substâncias listadas e, depois, escolher qual delas tem o ponto de ebulição mais alto. Para isso, vamos precisar entender diferentes tipos de forças intermoleculares, como as de dispersão de London, dipolo-dipolo e ligações de hidrogênio. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos identificar cada uma das substâncias:
-
: Isso é propano, um alcano. -
: Esse é a acetona, uma cetona. -
: Esse é o metanol, um álcool. - CH₃CH₂OH: Esse é o etanol, também um álcool.
Passo 3
Agora, vamos analisar as forças intermoleculares presentes em cada substância:
-
Propano (
): - Forças de dispersão de London: Presentes em todas as moléculas, especialmente nas não polares.
-
Acetona (
): - Forças de dispersão de London.
- Forças dipolo-dipolo: A acetona é polar devido ao grupo carbonila (C=O).
-
Metanol (
): - Forças de dispersão de London.
- Forças dipolo-dipolo: A molécula é polar.
- Ligações de hidrogênio: Presente devido à presença do grupo -OH.
-
Etanol (CH₃CH₂OH):
- Forças de dispersão de London.
- Forças dipolo-dipolo: A molécula é polar.
- Ligações de hidrogênio: Presente devido à presença do grupo -OH.
Passo 4
Agora, vamos entender como essas forças influenciam o ponto de ebulição:
- Forças de dispersão de London: São mais fortes em moléculas maiores e com maior massa molecular.
- Forças dipolo-dipolo: Mais fortes que as de dispersão de London, presentes em moléculas polares.
- Ligações de hidrogênio: São ainda mais fortes e resultam em pontos de ebulição mais altos.
Passo 5
Vamos comparar as substâncias:
- Propano: Apenas forças de dispersão de London. Como é uma molécula pequena, seu ponto de ebulição é baixo.
- Acetona: Forças de dispersão de London e dipolo-dipolo. Ponto de ebulição maior que o propano.
- Metanol: Forças de dispersão de London, dipolo-dipolo e ligações de hidrogênio. Ponto de ebulição bem mais alto.
- Etanol: Igual ao metanol, mas com uma cadeia carbônica maior, aumentando as forças de dispersão de London e, consequentemente, o ponto de ebulição.
Resposta
A substância com o ponto de ebulição mais alto é o etanol (CH₃CH₂OH).