Justifique porque que o composto butano tem baixo ponto de ebulição em comparação ao composto propanona, visto que os dois tem a mesma massa molecular.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente justificar por que o butano tem um ponto de ebulição mais baixo comparado à propanona, mesmo que os dois tenham a mesma massa molecular. Vamos usar conhecimentos de química, especificamente sobre forças intermoleculares, para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa ponto de ebulição. O ponto de ebulição é a temperatura na qual um líquido se transforma em gás. Quanto maior o ponto de ebulição, mais energia é necessária para que as moléculas escapem da fase líquida.

Passo 3

Agora, precisamos olhar para as forças intermoleculares, que são as atrações entre as moléculas. Essas forças influenciam bastante o ponto de ebulição. Existem diferentes tipos de forças, como:
  • Forças de dispersão de London: Presentes em todas as moléculas, mas mais fortes em moléculas maiores ou mais polarizáveis.
  • Forças dipolo-dipolo: Presentes em moléculas com dipolo permanente, ou seja, moléculas polares.
  • Ligações de hidrogênio: Um tipo especial e mais forte de força dipolo-dipolo, que ocorre quando o hidrogênio está ligado a átomos muito eletronegativos como oxigênio, nitrogênio ou flúor.

Passo 4

Vamos analisar os dois compostos:
  • Butano (C₄H₁₀): É uma molécula apolar, composta apenas por carbono e hidrogênio. Isso significa que as únicas forças intermoleculares presentes são as forças de dispersão de London.
  • Propanona (C₃H₆O): Também conhecida como acetona, é uma molécula polar devido ao grupo carbonila (C=O). Isso permite a presença de forças dipolo-dipolo além das forças de dispersão de London.

Passo 5

Mesmo que ambos tenham a mesma massa molecular, a propanona possui forças intermoleculares mais fortes por ser polar. As forças dipolo-dipolo exigem mais energia para serem superadas, o que resulta em um ponto de ebulição mais alto.

Resposta

Portanto, o butano tem um ponto de ebulição mais baixo que a propanona porque, apesar de terem a mesma massa molecular, o butano é apolar e possui apenas forças de dispersão de London, que são mais fracas. Já a propanona é polar e possui forças dipolo-dipolo adicionais, que aumentam o seu ponto de ebulição.

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