Liste as substâncias a seguir em ordem decrescente de ponto de ebulição relacionando as forças intermoleculares de cada substância.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente vai resolver uma questão sobre ponto de ebulição das substâncias, que está relacionada às forças intermoleculares entre as moléculas. Basicamente, quanto mais forte for a força entre as moléculas, mais fácil é de elas permanecerem juntas e, por isso, a substância vai precisar de mais calor para passar do estado líquido para o gasoso.
As substâncias que a gente tem são:
-
(pentano) -
(pentanol) -
(1-cloropentano) -
(hexanol)
Vamos precisar entender os tipos de forças intermoleculares presentes em cada uma dessas moléculas para classificá-las corretamente.
Passo 2
Primeiro, vamos revisar as principais forças intermoleculares:
- Forças de London (dispersão): Presentes em todas as moléculas, resultado do movimento eletrônico que cria dipolos temporários. Quanto maior a molécula, mais fortes são essas forças.
- Interações dipolo-dipolo: Acontecem em moléculas polares, onde há uma distribuição desigual de elétrons, criando polos positivo e negativo.
- Ligações de hidrogênio: São um tipo especial de interação dipolo-dipolo mais forte, presentes quando há hidrogênio ligado a átomos muito eletronegativos como oxigênio (O), nitrogênio (N) ou flúor (F).
Passo 3
Vamos analisar cada substância:
-
Pentano (
): - Não possui grupos polares.
- Apenas forças de London.
-
Pentanol (
): - Possui um grupo hidroxila (-OH).
- Pode formar ligações de hidrogênio além das forças de London.
-
1-Cloropentano (
): - Possui um átomo de cloro (Cl), que é eletronegativo.
- Pode ter interações dipolo-dipolo além das forças de London.
-
Hexanol (
): - Assim como o pentanol, tem um grupo hidroxila (-OH).
- Pode formar ligações de hidrogênio e tem mais átomos, aumentando as forças de London.
Passo 4
Agora, vamos comparar as forças intermoleculares presentes:
- Ligação de hidrogênio (hexanol e pentanol): Mais fortes que as interações dipolo-dipolo e as forças de London.
- Interações dipolo-dipolo (1-cloropentano): Mais fortes que apenas as forças de London.
- Forças de London (pentano): As mais fracas entre as listadas.
Além disso, quanto maior a molécula (mais átomos de carbono), mais fortes são as forças de London.
Passo 5
Ordenando as substâncias de acordo com a força das suas forças intermoleculares e o que isso implica no ponto de ebulição:
- Hexanol: Possui ligações de hidrogênio e mais átomos, resultando nas maiores forças intermoleculares.
- Pentanol: Também possui ligações de hidrogênio, mas tem uma cadeia menor que o hexanol.
- 1-Cloropentano: Tem interações dipolo-dipolo devido ao cloro, mas não possui ligações de hidrogênio.
- Pentano: Apenas forças de London, as mais fracas das quatro.
Resposta
A ordem decrescente de ponto de ebulição das substâncias é:
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Quais das substâncias a seguir formam entre suas moléculas? Mostre os grupos envolvidos nas interações.