Sobre os compostos butano, butan-1-ol e ácido butanoico foram feitas as seguintes afirmações:
I. Suas fórmulas moleculares são respectivamente C4H10, C4H10O e C4H8O2.
II. A solubilidade em água do butano é maior do que a do 1-butanol.
III. O ponto de ebulição do ácido butanoico é maior do que o do 1-butanol.
IV. O ponto de fusão do butano é maior do que o ácido butanoico.

Passo 1

E aí! Vamos resolver esse exercício sobre compostos químicos: butano, butan-1-ol e ácido butanoico. A questão apresenta quatro afirmações sobre eles, envolvendo fórmulas moleculares, solubilidade em água, ponto de ebulição e ponto de fusão. Precisamos analisar cada afirmação para ver se estão corretas ou não. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre estruturas moleculares, polaridade, ligações de hidrogênio e propriedades físicas desses compostos.

Passo 2

Primeiro, vamos conferir as fórmulas moleculares desses compostos para verificar a afirmação I.
  • Butano: É um alcano com 4 átomos de carbono, então sua fórmula é C₄H₁₀.
  • Butan-1-ol: É um álcool com 4 átomos de carbono e um grupo hidroxila (-OH), então a fórmula é C₄H₁₀O.
  • Ácido butanoico: Também conhecido como ácido butírico, possui 4 átomos de carbono, um grupo carboxílico (-COOH), então a fórmula é C₄H₈O₂.
Portanto, a afirmação I está correta.

Passo 3

Vamos agora analisar a afirmação II sobre a solubilidade em água. A solubilidade depende da polaridade da molécula e da capacidade de formar ligações de hidrogênio com a água.
  • Butano (C₄H₁₀): É uma molécula não polar, o que dificulta sua solubilidade em água, que é polar.
  • Butan-1-ol (C₄H₁₀O): Possui um grupo hidroxila (-OH) que pode formar ligações de hidrogênio com a água, aumentando sua solubilidade.
Logo, a solubilidade do butano na água é menor do que a do 1-butanol, o que faz a afirmação II estar incorreta.

Passo 4

Agora, vamos para a afirmação III sobre o ponto de ebulição. O ponto de ebulição está relacionado à força das intermoleculares.
  • Ácido butanoico: Possui ligações de hidrogênio mais fortes devido ao grupo carboxílico (-COOH), o que aumenta seu ponto de ebulição.
  • Butan-1-ol: Também forma ligações de hidrogênio por causa do grupo -OH, mas as ligações no ácido butanoico são mais fortes.
Portanto, o ácido butanoico tem um ponto de ebulição maior que o do 1-butanol, tornando a afirmação III correta.

Passo 5

Por fim, vamos examinar a afirmação IV sobre o ponto de fusão. O ponto de fusão está relacionado à estrutura cristalina e força das intermoleculares.
  • Butano: Como é uma molécula não polar e possui interações de forças de London, tende a ter um ponto de fusão baixo.
  • Ácido butanoico: Possui ligações de hidrogênio e uma estrutura mais ordenada no estado sólido, resultando em um ponto de fusão mais alto.
Assim, o ponto de fusão do butano é menor que o do ácido butanoico, o que faz a afirmação IV estar incorreta.

Resposta

As afirmações I e III estão corretas, enquanto as afirmações II e IV estão incorretas.

Exercícios relacionados