Ordene as seguintes substâncias em ordem crescente de ponto de ebulição:
CH4
CH3-CH2-OH
CH3-CH2-CH2-OH
CH3-CH3
HO-CH2-CH2-OH

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão que temos pede para ordenar cinco substâncias químicas pelo ponto de ebulição, do menor para o maior. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre as forças intermoleculares e como elas influenciam o ponto de ebulição das substâncias.

Passo 2

Primeiro, vamos listar as substâncias que precisamos ordenar:
  1. CH4 (metano)
  2. CH3-CH3 (etano)
  3. CH3-CH2-OH (etanol)
  4. CH3-CH2-CH2-OH (propanol)
  5. HO-CH2-CH2-OH (etilenoglicol)

Passo 3

Agora, vamos falar sobre as forças intermoleculares. Basicamente, quanto mais fortes forem essas forças entre as moléculas, mais energia (calor) será necessária para que elas passem do estado líquido para o gasoso, ou seja, maior será o ponto de ebulição.
As principais forças que vamos considerar são:
  • Forças de dispersão de London: Presentes em todas as moléculas, mas mais fortes em moléculas maiores e com mais elétrons.
  • Forças de dipolo-dipolo: Presentes em moléculas com ligações polares.
  • Ligação de hidrogênio: Uma forma especial de dipolo-dipolo, muito forte, presente em moléculas que têm hidrogênio ligado a átomos altamente eletronegativos como oxigênio, nitrogênio ou flúor.

Passo 4

Vamos analisar cada substância:
  1. Metano ( CH4): É uma molécula pequena e não polar. Só tem forças de dispersão de London fracas.
  2. Etano ( CH3-CH3): Similar ao metano, um pouco maior, ainda não polar e com forças de dispersão de London um pouco mais fortes.
  3. Etanol ( CH3-CH2-OH): Possui um grupo hidroxila (-OH), permitindo ligação de hidrogênio, que é bem forte.
  4. Propanol ( CH3-CH2-CH2-OH): Também tem um grupo -OH, mas é uma molécula maior que o etanol, então suas forças intermoleculares são ainda mais fortes.
  5. Etilenoglicol ( HO-CH2-CH2-OH): Tem dois grupos -OH, o que significa que pode formar mais ligações de hidrogênio, tornando suas forças intermoleculares as mais fortes entre as listadas.

Passo 5

Com base nisso, podemos ordenar as substâncias do menor para o maior ponto de ebulição considerando o tipo e a força das forças intermoleculares:
  1. Metano ( CH4): Forças intermoleculares mais fracas.
  2. Etano ( CH3-CH3): Um pouco mais fortes que as do metano.
  3. Etanol ( CH3-CH2-OH): Ligação de hidrogênio presente.
  4. Propanol ( CH3-CH2-CH2-OH): Mais grupos que podem formar ligações de hidrogênio e molécula maior.
  5. Etilenoglicol ( HO-CH2-CH2-OH): Duas ligações de hidrogênio, forças intermoleculares mais fortes.

Resposta

A ordem crescente de ponto de ebulição é:
CH4 < CH3-CH3 < CH3-CH2-OH < CH3-CH2-CH2-OH < HO-CH2-CH2-OH

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