A ligação O-H é menos polar que a ligação F-H; entretanto, H2 O têm ponto de ebulição 100^circ C e HF ponto de ebulição 19^circ C. Explique por que H2 O tem maior ponto de ebulição que HF se em ambos os compostos as forças intermoleculares são dipolo-dipolo do tipo ligações de hidrogênio e as massas molares não diferem significativamente?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão compara o ponto de ebulição da água ( H2O) com o do HF. Embora a ligação O-H seja menos polar que a F-H, a água tem um ponto de ebulição mais alto. Vamos usar conceitos de forças intermoleculares, especialmente ligações de hidrogênio, para entender por quê.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre ligações de hidrogênio. Essas são forças intermoleculares fortes que ocorrem quando um átomo de hidrogênio está ligado a um átomo muito eletronegativo (como O ou F) e esse hidrogênio interage com outro átomo eletronegativo em outra molécula. Isso cria uma espécie de “cola” entre as moléculas.

Passo 3

Agora, analisando H2O e HF:
  • Água ( H2O): Cada molécula de água tem dois átomos de hidrogênio ligados ao oxigênio. Isso permite que cada molécula de água forme até quatro ligações de hidrogênio (dois como doador e dois como aceitador).
  • HF: Cada molécula de HF tem apenas um átomo de hidrogênio ligado ao flúor. Portanto, cada molécula de HF pode formar apenas duas ligações de hidrogênio (um como doador e um como aceitador).

Passo 4

Devido à capacidade maior de formar ligações de hidrogênio, as moléculas de água se ligam mais fortemente umas às outras comparado com o HF. Isso significa que é necessário mais calor (energia) para quebrar essas ligações na água, resultando em um ponto de ebulição mais alto.

Resposta

Apesar da ligação O-H ser menos polar que a F-H, a água ( H2O) forma mais ligações de hidrogênio por molécula do que o HF. Essa maior quantidade de ligações de hidrogênio fortalece as interações intermoleculares na água, elevando seu ponto de ebulição para 100^circC, comparado aos 19^circC do HF.

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