Pontos de fusão e ebulição

Para descobrirmos qual das substâncias tem o ponto de fusão mais alto, precisamos pensar na interação intermolecular que cada uma faz! Quanto mais forte a interação intermolecular, maior o ponto de fusão...

a) O é um composto molecular, enquanto o é iônico. Isso quer dizer que as moléculas do HCl vão interagir por dipolo-dipolo (já que ele é polar), mas as moléculas do NaCl vão interagir por íon-íon, que é extremamente mais forte!!!

Ou seja, o ponto de fusão do NaCl vai ser muiiiiiiiiiito maior que o do HCl.

b) O dietil-éter é formado por uma cadeia carbônica ligada no oxigênio e ligada a mais dois carbonos. Isso é, as duas ligações que o oxigênio faz são . Ele é uma molécula polar, como a gente pode ver aqui:

(Só substituir um dos Hs ligados ao C por um 😊).

Consequentemente, o dietil-éter faz dipolo-dipolo.

O butanol também é polar, mas, pela presença da hidroxila (OH), ele tem um diferencial: a ligação Essa ligação garante que essa substância faça ligação de hidrogênio, que é mais forte do que a dipolo-dipolo.

Portanto, o butanol tem um ponto de fusão maior.

c) Ambas as moléculas são polares e fazem dipolo-dipolo. Agora, precisamos usar os critérios de comparação para saber qual vai ter interações mais fortes!

Como o I é muito mais pesado que o F, a massa molar do vai ser muito maior do que a massa molar do , e, portanto, suas interações serão mais fortes!

Assim, o ponto de fusão do é maior.

d) O é uma molécula apolar, como a gente pode ver aqui:

Assim, ele faz dipolo-induzido, ou forças de dispersão. Já o metanol é uma molécula polar que contém uma ligação e, portanto, faz ligação de hidrogênio, que é beeem mais forte.

Assim, o vai ter um ponto de fusão maior!

a) Embora as duas vitaminas sejam solúveis em água (já que são polares), a vitamina mais facilmente eliminada na urina vai ser aquela que tem mais ligações para fazer pontes de hidrogênio com a água – a vitamina C.

b) Pela mesma razão da letra (a) – a presença das ligações Como a vitamina C tem mais ligações as ligações de hidrogênio são mais presentes na vitamina C, o que aumenta muito seu ponto de ebulição.

a) Ambas as moléculas são polares, porém a propilamina tem uma ligação extremamente polarizada e que permite que ela faça ligação de hidrogênio. Por isso, o ponto de ebulição da propilamina é mais alto: suas interações intermoleculares são mais fortes.

b) O isobutano é uma molécula apolar: uma cadeia carbônica ramificada. Por isso, sua solubilidade é tão baixa, já que a água é um solvente polar. Quando trocamos o por um átomo mais eletronegativo (o ), a molécula se torna polar, com a carga parcial negativa localizada no nitrogênio. Ainda assim, essa molécula faz dipolo-dipolo, o que não é o ideal para a solubilildade em água.

Já a propilamina tem a ligação , o que permite que ela faça ligação de hidrogênio, o mesmo tipo de interação da água: e, por isso, ela é completamente solúvel.

a)

A gente não tem muita informação sobre esses compostos. A príncipio teríamos que saber os tipos de interações intermoleculares de cada uma das substâncias mas como não sabemos disso, temos que nos basear só no efeito que a massa molecular tem no ponto de ebulição.

Geralmente o composto que tem massa molecular maior é uma molécula maior, que vai ter mais superfície de interação. Isso significa que se eu ponho duas moléculas grandes, uma de frente com a outra, a interação entre elas vai ser mais forte do que a interação entre duas moléculas pequenas.

Se quanto maior é a interação maior é o ponto de ebulição então a gente pode dizer que quanto maior a massa, maior será o ponto de ebulição, beleza?

Então, se os compostos A e B fossem muito semelhantes, o fato de B ter ponto de ebulição superior, indicaria que ele tem massa superior. Mas não sabemos nada sobre os compostos. B pode ser uma molécula pequenininha que faz ligação de hidrogênio.. e A ser uma molécula maior que interaje por dipolo-induzido :/ Então ela pode ser tanto falsa quanto verdadeira.

b)

Essa é falsa porque, por mais que a viscosidade dependa da força intermolecular (e aí quanto maior o ponto de ebulição, maior a viscosidade), ela também depende do tamanho das moléculas e de como elas se arranjam. Olha só esses dados:

A água tem um ponto de ebulição maior que o tetracloro-metano, mas tem uma viscosidade menor, porque como suas moléculas são pequenininhas, elas se rearranjam facilmente no escoamento! 😊

Ou seja, só com esses dados não conseguimos concluir qual tem a maior viscosidade.

c)

Simmm! Essa está correta. Isso porque o ponto de ebulição de uma substância depende de suas interações intermoleculares. Quanto mais forte elas forem, maior o ponto de ebulição.

d)

Essa também está correta. Isso porque a tensão superficial depende da interação intermolecular: quanto mais forte as moléculas interagirem, mais elas puxam as moléculas da superfície e aumentam a tensão superficial. Assim, o B tem ponto de ebulição maior, portanto interações mais fortes e uma tensão superficial maior.

Quando substituímos um átomo de H no benzeno, podemos tornar a molécula polar, adicionando um átomo mais eletronegativo, que vai concentrar a carga parcial da molécula. Por isso, o ponto de ebulição tende a subir quando substituímos o H: as moléculas polares vão fazer interações mais fortes que o dipolo-induzido que o benzeno faz.

Quando adicionamos um substituinte que contém uma ligação , esse substituinte vai fazer ligação de hidrogênio e vai aumentar ainda mais o ponto de ebulição, já que a ligação de hidrogênio é uma das interações mais fortes. Por isso o tem um ponto de ebulição tão alto.

Já entre o e o como substituintes, é bem difícil de prever o que vai acontecer. O é mais eletronegativo que o , o que deveria gerar um momento dipolo maior e, assim, maior ponto de ebulição. Mas não é isso que foi observado. Dado que o ponto de ebulição do composto com é maior do que aquele com , o ponto decisivo foi a massa molar desses caras: o é mais pesado que o e, provavelmente por isso, seu ponto de ebulição vai ser maior.

Como todos são hidrocabonetos (e, portanto, apolares), todos fazem dipolo-induzido como interação intermolecular. Assim, para compará-los, precisamos olhar a massa molecular e as ramificações dos hidrocarbonetos, caso as massas sejam semelhantes. De um modo geral, moléculas maiores tem maior superfície de contato, o que aumenta a interação entre as moléculas e, consequentemente, seus pontos de ebulição.

A gente vê que cada vez que a gente aumenta o número de carbonos (e, consequentemente, a massa molecular), o ponto de ebulição aumenta. Esse é o esperado já que moléculas maiores são mais polarizáveis, isso é, é mais fácil de criar dipolos e de interagir por dipolo-induzido.

Como os pontos de ebulição sobem mais ou menos por carbono adicionado, a gente pode estimar o ponto de ebulição do octano em .

a) Quando a gente tira o H e substitui por um no oxigênio, a gente desfaz a ligação , que permite que as moléculas interajam por ligação de hidrogênio. Como elas vão interagir por dipolo-dipolo agora, uma interação mais fraca, o ponto de ebulição fica mais baixo.

b) Os dois éteres são moléculas polares que fazem dipolo-dipolo como interação intermolecular. Para compará-los, precisamos olhar 2 coisas: a massa molecular e a polaridade das moléculas! O éter dimetílico etilenoglicol tem uma massa bem maior que o éter etil-metil, e, por isso, seu ponto de ebulição é maior.

Mas a gente também pode justificar pela polaridade: como o primeiro éter tem 2 oxigênios, que são átomos extremamente eletronegativos e concentram a carga parcial negativas neles. Por isso, ele tende a ser mais polar que o éter etil-metil, que só tem 1 oxigênio.

Ok, antes de mais nada, respira ahahahah Essas moléculas são um pouco bizarras mas se a gente for com calma vai dar tudo certo!

Antes de mais nada, vamos separá-las em moléculas que tem ligação (e, portanto, vão fazer ligação de hidrogênio, a interação mais forte), moléculas polares que não fazem ligação de hidrogênio, e moléculas apolares.

A partir disso, a gente compara as moléculas do mesmo grupo e tenta achar os pontos de ebulição!

As moléculas apolares são as que fazem as interações mais fracas – dipolo-induzido – e, portanto, tem ponto de ebulição mais baixo. É o caso do , do , do

Precisamos olhar 2 coisas para compará-las: primeiro, a massa. Quanto maior a massa molecular, maior o ponto de ebulição. Depois, se as massas forem parecidas, precisamos olhar se as moléculas são muito ramificadas ou não.

Assim... e , já que são os que tem massa diferente.

Os outros dois, porém, tem massas muito semelhantes! Precisamos pensar, então, qual tem mais ramificações. Quanto mais ramificações um hidrocarboneto tem, mais difícil é das moléculas se aproximarem e menor vai ser o ponto de ebulição, já que as interações vão ser mais fracas!

O tem uma ramificação, enquanto o do é um hidrocarboneto linear. Portanto...

Não temos nenhuma molécula polar que não faz ligação de hidrogênio. Essas interagem por dipolo-dipolo e seria o grupo intermediário nos pontos de ebulição, já que é o intermediário na força de interação.

Então, vamos para as que fazem ligação de hidrogênio!

O que temos que observar é: primeiro, a massa molecular. Quanto maior a massa, maior o ponto de ebulição. Mas, se as massas forem parecidas, a gente olha a polaridade ou, nesse caso, o número de grupamentos que podem fazer ligação de hidrogênio (.

Colocando eles em ordem de massa molecular:

Os pontos de ebulição também vão seguir essa ordem até o !

O único problema são os dois últimos compostos! Eles tem massas parecidas, mas o diferencial é que o tem 3 hidroxilas para poucos carbonos, enquanto o benzeno ramificado só tem uma hidroxila. Como o primeiro é tem mais ligações e, portanto, mais lugares para fazer pontes de hidrogênio, seu ponto de ebulição vai ser maior 😊