Justifique as seguintes afirmativas:
b) O etanol
tem um ponto de ebulição mais elevado do que o propano.
b) O etanol
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para justificar por que o etanol
tem um ponto de ebulição mais alto que o propano. Estamos falando de propriedades físicas das substâncias, especificamente do ponto de ebulição, e vamos precisar entender um pouco sobre as forças intermoleculares que agem nessas moléculas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o ponto de ebulição. É a temperatura na qual uma substância passa do estado líquido para o gasoso. Quanto mais alta a temperatura de ebulição, mais difícil é para as moléculas escaparem do líquido. Isso depende das forças que mantêm as moléculas juntas no líquido.
Passo 3
Agora, vamos dar uma olhada nas moléculas em questão: etanol e propano. O etanol tem a estrutura
, ou seja, ele possui um grupo hidroxila (
). O propano, por outro lado, é
e não tem esse grupo.
Passo 4
As forças intermoleculares são responsáveis por determinar o ponto de ebulição. As principais forças são:
- Forças de Van der Waals (ou forças de dispersão): Presentes em todas as moléculas, mas são mais fracas e aumentam com o tamanho da molécula.
- Dipolo-dipolo: Ocorrem em moléculas polarizadas, onde há uma distribuição desigual de carga.
- Ligação de hidrogênio: Um tipo especial de força dipolo-dipolo, muito mais forte, que ocorre quando o hidrogênio está ligado a átomos altamente eletronegativos como oxigênio, nitrogênio ou flúor.
Passo 5
No etanol, o grupo
permite a formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas. Essas ligações são bastante fortes e exigem mais energia para quebrar, aumentando o ponto de ebulição.
Passo 6
Já o propano não possui grupos funcionais que permitam ligações de hidrogênio. Suas moléculas interagem apenas através das forças de dispersão, que são mais fracas comparadas às ligações de hidrogênio no etanol.
Passo 7
Por isso, como o etanol tem ligações de hidrogênio mais fortes entre suas moléculas, ele precisa de mais calor para passar do estado líquido para o gasoso, resultando em um ponto de ebulição mais elevado.
Resposta
O etanol possui um ponto de ebulição mais elevado que o propano porque as moléculas de etanol formam ligações de hidrogênio, que são forças intermoleculares mais fortes que as forças de dispersão predominantes no propano, exigindo mais energia para a vaporização.
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Dentre os pares de compostos listados a seguir, indique qual deve apresentar maior temperatura de ebulição e justifique sua resposta com bases nas interações intermoleculares:
c) e CH
c)
Dentre os pares de compostos listados a seguir, indique qual deve apresentar maior temperatura de ebulição e justifique sua resposta com bases nas interações intermoleculares:
b) e CH3
;
b)