Suponha que você tenha iodo sólido, I2, e os líquidos água e tetracloreto de carbono (CCl4).
a) Descreva o que você observaria se estes compostos forem misturados (em pares e os três juntos).
b) Indique quais forças intermoleculares prevalecem entre os possíveis pares de compostos quando eles formam uma mistura.

Passo 1

Então, a gente tem um exercício que fala sobre misturar três substâncias: iodo sólido ( I2), água ( H2O) e tetracloreto de carbono ( CCl4). A matéria envolvida aqui é química, mais especificamente sobre observações físicas quando misturamos essas substâncias e sobre as forças intermoleculares que atuam entre elas. Vamos precisar entender um pouco sobre tipos de forças intermoleculares e como elas influenciam na mistura desses compostos.

Passo 2

Primeiro, vamos para a parte a) do exercício: descrever o que acontece quando misturamos essas substâncias, tanto em pares quanto todas juntas.

Passo 3

Quando a gente mistura iodo sólido com água, não acontece muita coisa visível. O iodo não se dissolve bem na água, então provavelmente vai ficar como um sólido no fundo ou formar uma suspensão.

Passo 4

Agora, se misturarmos iodo sólido com tetracloreto de carbono ( CCl4), o iodo provavelmente vai se dissolver no CCl4, formando uma solução de cor violeta ou roxa, já que o I2 é solúvel em solventes não polares como o CCl4.

Passo 5

Misturando água com tetracloreto de carbono, a gente vai ver duas fases separadas, porque são líquidos imiscíveis. A água é polar e o CCl4 é apolar, então eles não se misturam, formando duas camadas distintas.

Passo 6

Agora, se misturarmos todas as três substâncias juntas: água, CCl4 e iodo sólido. O I2 vai se dissolver no CCl4 formando uma camada roxa, enquanto a água e o CCl4 permanecem como duas fases separadas. Ou seja, teremos três camadas: uma de água, outra de CCl4 com I2 dissolvido, e possivelmente restos de I2 se não dissolver completamente.

Passo 7

Agora vamos para a parte b) do exercício: identificar quais forças intermoleculares estão atuando entre os pares de compostos quando formam uma mistura.

Passo 8

Entre água ( H2O) e tetracloreto de carbono ( CCl4), como elas não se misturam, isso indica que não há forças intermoleculares significativas entre elas. A água tem ligações de hidrogênio, que são fortes, enquanto o CCl4 tem forças de dispersão de London.

Passo 9

Entre iodo sólido ( I2) e água ( H2O), as poucas interações que ocorrem são as forças de dispersão de London, já que o iodo é uma molécula apolar e a água é polar, mas a compatibilidade não é boa para uma mistura homogênea.

Passo 10

Entre iodo sólido ( I2) e tetracloreto de carbono ( CCl4), as forças predominantes são as forças de dispersão de London. Como ambos são apolares, essas forças permitem que o iodo se dissolva bem no CCl4.

Resposta

a) Ao misturar iodo sólido com água, o iodo não se dissolve bem, ficando no fundo ou formando uma suspensão. Ao misturar iodo sólido com tetracloreto de carbono, o iodo se dissolve formando uma solução roxa. Misturando água com tetracloreto de carbono, formam-se duas camadas distintas. Quando as três substâncias são misturadas, observa-se três camadas: água, CCl4 com I2 dissolvido e possivelmente restos de iodo.
b) As forças intermoleculares que predominam são: entre água e tetracloreto de carbono não há forças significativas devido à diferença de polaridade; entre iodo e água atuam principalmente as forças de dispersão de London; e entre iodo e tetracloreto de carbono, predominam as forças de dispersão de London, permitindo a dissolução do iodo no CCl4.

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