QUESTÃO. Para os seguintes pares de substâncias, dê o tipo de força intermolecular mais forte de cada substância e diga qual possui o maior ponto de fusão, justificando.
b)
ou
b)
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que envolve identificar as forças intermoleculares mais fortes em cada substância e descobrir qual delas tem o ponto de fusão mais alto. O tema aqui é Forças Intermoleculares, que são as forças que mantêm as moléculas juntas em uma substância. Para isso, vamos precisar entender os tipos de forças que atuam em compostos simples como o propano (
) e o metano (
).
Passo 2
Primeiro, vamos identificar quais são as forças intermoleculares presentes em cada uma dessas moléculas.
Propano (
):
O propano é uma molécula maior que o metano, composta por três átomos de carbono e oito de hidrogênio. Como é uma molécula apolar (não tem polos positivos ou negativos), a força predominante entre suas moléculas são as Forças de London, também conhecidas como Forças de Dispensão. Essas forças são o tipo mais fraco de interação intermolecular e ocorrem devido a flutuações temporárias na distribuição de elétrons, criando momentaneamente dipolos.
O propano é uma molécula maior que o metano, composta por três átomos de carbono e oito de hidrogênio. Como é uma molécula apolar (não tem polos positivos ou negativos), a força predominante entre suas moléculas são as Forças de London, também conhecidas como Forças de Dispensão. Essas forças são o tipo mais fraco de interação intermolecular e ocorrem devido a flutuações temporárias na distribuição de elétrons, criando momentaneamente dipolos.
Metano (
):
O metano é uma molécula menor, com um único átomo de carbono e quatro de hidrogênio. Assim como o propano, o metano também é apolar e possui Forças de London como as interações intermoleculares mais fortes.
O metano é uma molécula menor, com um único átomo de carbono e quatro de hidrogênio. Assim como o propano, o metano também é apolar e possui Forças de London como as interações intermoleculares mais fortes.
Passo 3
Agora, vamos comparar qual dessas substâncias possui o ponto de fusão mais alto. O ponto de fusão é a temperatura na qual uma substância passa do estado sólido para o líquido. Geralmente, quanto mais fortes são as forças intermoleculares, maior será o ponto de fusão, já que é necessário mais calor para quebrar essas interações e permitir que as moléculas se movimentem livremente.
Apesar de esperarmos que moléculas maiores, como o propano, tenham forças de dispersão mais fortes devido ao maior número de elétrons e maior área de superfície, o metano na verdade possui um ponto de fusão ligeiramente mais alto que o propano. Isso pode parecer contraintuitivo, mas ocorre devido à maneira como as moléculas se empilham no estado sólido, permitindo uma estrutura mais estável no metano.
Resposta
Tanto o propano (
) quanto o metano (
) têm as Forças de London como as forças intermoleculares mais fortes. Porém, o metano possui um ponto de fusão ligeiramente mais alto que o propano, pois as moléculas de metano se organizam de forma mais estável no estado sólido, exigindo mais energia para a transição para o estado líquido.