Quais das substâncias a seguir formarão ligações de hidrogênio entre suas moléculas? E quais substâncias formam ligação de hidrogênio com um solvente - etanol?
  1. CH3 CH2 CH2 COOH

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos identificar quais substâncias formam ligações de hidrogênio entre suas próprias moléculas e quais delas formam ligações de hidrogênio com o solvente etanol. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são ligações de hidrogênio e quais estruturas químicas as favorecem.

Passo 2

Ligações de hidrogênio são um tipo especial de interação intermolecular que ocorre quando um átomo de hidrogênio está ligado a um átomo fortemente eletronegativo, como nitrogênio (N), oxigênio (O) ou flúor (F). Esse hidrogênio pode então interagir com um par de elétrons livre em outro átomo eletronegativo de uma molécula diferente, formando assim uma ligação de hidrogênio. Essas ligações são mais fortes que as forças de van der Waals, mas mais fracas que as ligações covalentes.

Passo 3

Agora, vamos analisar a substância fornecida: CH3 CH2 CH2 COOH. Essa é uma molécula de ácido butanoico, que possui o grupo funcional carboxila ( COOH). O grupo carboxila contém um átomo de oxigênio que está ligado a um átomo de hidrogênio. Como o oxigênio é altamente eletronegativo, ele atrai os elétrons compartilhados com o hidrogênio, tornando esse H ligeiramente positivo.

Passo 4

Devido a essa polarização, o hidrogênio na carboxila pode interagir com o par de elétrons livre de outro átomo de oxigênio em uma molécula diferente. Isso permite que haja ligações de hidrogênio entre as moléculas de CH3 CH2 CH2 COOH.

Passo 5

Além disso, quando consideramos o solvente etanol ( CH3 CH2 OH), que também possui um grupo hidroxila ( OH), podemos ver que as ligações de hidrogênio podem ocorrer tanto entre as moléculas de ácido butanoico como entre o ácido e o etanol. O grupo OH do etanol tem um hidrogênio ligado a oxigênio, que pode interagir com o oxigênio do grupo carboxila do ácido butanoico.

Resposta

A substância CH3 CH2 CH2 COOH forma ligações de hidrogênio entre suas próprias moléculas e também forma ligações de hidrogênio com o solvente etanol.

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