As interações entre moléculas são responsáveis por inúmeras propriedades físico-químicas. Entre as mais importantes, podem ser citadas as forças de Van Der Waals, as atrações eletrostáticas dipolo-dipolo e as ligações de hidrogênio. Considerando as forças intermoleculares entre os alcanos, os alcenos e os alcinos mais simples, qual classe de moléculas apresenta menor temperatura de ebulição?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício está falando sobre as forças intermoleculares que afetam propriedades como a temperatura de ebulição de diferentes classes de moléculas: alcanos, alcenos e alcinos. Nosso objetivo aqui é descobrir qual dessas classes tem a menor temperatura de ebulição. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre essas classes de moléculas e as forças que atuam entre elas.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que são alcanos, alcenos e alcinos. Todos eles são tipos de hidrocarbonetos, ou seja, compostos formados apenas por carbono e hidrogênio.
- Alcanos: São hidrocarbonetos saturados, o que significa que todas as ligações entre carbono são simples (
C-C
). - Alcenos: São hidrocarbonetos insaturados com pelo menos uma ligação dupla entre carbonos (
C=C
). - Alcinos: Também são hidrocarbonetos insaturados, mas com pelo menos uma ligação tripla entre carbonos (
C≡C
).
Passo 3
Agora, vamos falar sobre as forças intermoleculares mencionadas: forças de Van Der Waals, atrações dipolo-dipolo e ligações de hidrogênio.
- Forças de Van Der Waals: Também conhecidas como forças de dispersão, são forças fracas presentes em todas as moléculas, sejam elas polares ou não. Sua força aumenta com o aumento do tamanho e da massa molar da molécula.
- Atrações dipolo-dipolo: Ocorrem entre moléculas polares, onde há uma distribuição desigual de carga elétrica.
- Ligações de hidrogênio: São interações mais fortes que ocorrem quando o hidrogênio está ligado a átomos altamente eletronegativos como nitrogênio, oxigênio ou flúor.
Passo 4
Considerando que estamos lidando com alcanos, alcenos e alcinos, todas essas classes são hidrocarbonetos apolares, ou seja, não possuem dipolos permanentes. Isso significa que as forças predominantes entre elas são as forças de Van Der Waals.
Passo 5
Dentro das forças de Van Der Waals, a intensidade dessas forças aumenta com o aumento da superfície de contato entre as moléculas e com o aumento da massa molar. Geralmente, moléculas mais ramificadas têm forças de Van Der Waals mais fracas porque têm menor área de contato.
Passo 6
Entre alcanos, alcenos e alcinos, para moléculas com o mesmo número de carbonos, os alcinos geralmente têm ligações mais fortes devido à presença de ligações triplas, o que pode levar a uma ligeira elevação na temperatura de ebulição em comparação com alcanos e alcenos de mesma massa molar.
Passo 7
Os alcenos, com suas ligações duplas, também podem ter temperaturas de ebulição ligeiramente superiores às dos alcanos correspondentes, mas inferiores às dos alcinos.
Passo 8
Portanto, os alcanos apresentam as forças de Van Der Waals mais fracas entre essas classes quando comparados aos alcenos e alcinos de mesmo tamanho, resultando nas menores temperaturas de ebulição.
Resposta
Os alcanos são a classe de moléculas que apresenta a menor temperatura de ebulição.