(b) Como você explica o fato de o propanol e o etilenoglicol terem massas moleculares semelhantes (60 e 62 uma), mas a viscosidade do etilenoglicol ser mais de 10 vezes maior que o do propanol?
Passo 1
Vamos começar entendendo o que o enunciado está perguntando. Temos duas substâncias, propanol e etilenoglicol, que possuem massas moleculares bem parecidas (60 e 62 unidades de massa atômica, respectivamente). Apesar disso, a viscosidade do etilenoglicol é mais de 10 vezes maior que a do propanol. A matéria que vamos abordar aqui é a química física, mais especificamente, viscosidade e interações intermoleculares. Para resolver essa questão, vamos precisar entender como a estrutura molecular e as forças entre as moléculas influenciam a viscosidade de uma substância.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é viscosidade. Viscosidade é uma medida da resistência de um líquido ao fluxo. Quanto maior a viscosidade, mais difícil é para o líquido fluir. Por exemplo, mel tem uma viscosidade maior que a água.
Passo 3
Agora, mesmo que o propanol e o etilenoglicol tenham massas moleculares semelhantes, a viscosidade deles pode variar bastante por causa das interações intermoleculares. Essas são as forças que ocorrem entre as moléculas de uma substância e afetam como elas se movem umas em relação às outras.
Passo 4
Vamos analisar as estruturas dessas duas moléculas:
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Propanol (C₃H₇OH): Tem uma cadeia de três carbonos com um grupo hidroxila (-OH) ligado ao final. Ele pode formar ligações de hidrogênio, mas sua estrutura é relativamente linear.
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Etilenoglicol (C₂H₄(OH)₂): Possui duas unidades de hidroxila (-OH) ligadas a uma cadeia de dois carbonos. Isso permite que cada molécula de etilenoglicol forme mais ligações de hidrogênio.
Passo 5
As ligações de hidrogênio são um tipo forte de interação intermolecular que ocorre quando átomos de hidrogênio ligados a átomos altamente eletronegativos (como oxigênio) interagem com outros átomos eletronegativos. Essas ligações aumentam a força de atração entre as moléculas, tornando o líquido mais viscoso.
Passo 6
No caso do etilenoglicol, cada molécula pode formar até duas ligações de hidrogênio devido aos dois grupos -OH. Isso cria uma rede mais estável e rígida entre as moléculas, dificultando o movimento delas umas sobre as outras, resultando em uma viscosidade muito maior.
Passo 7
Já o propanol, com apenas um grupo -OH, pode formar menos ligações de hidrogênio por molécula, o que significa que as mol��culas podem se mover mais livremente, resultando em uma viscosidade menor.
Resposta
Embora o propanol e o etilenoglicol tenham massas moleculares semelhantes, o etilenoglicol possui dois grupos hidroxila que permitem a formação de mais ligações de hidrogênio entre suas moléculas, criando uma rede intermolecular mais forte e aumentando significativamente sua viscosidade. Por isso, a viscosidade do etilenoglicol é mais de 10 vezes maior que a do propanol.