Físico Química: A análise das interações intermoleculares nos permite avaliar determinadas propriedades físicas das substâncias como ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade, miscibilidade, entre outros. Exemplificando, quanto mais forte é a atração entre os compostos, mais energia é necessária para dissociá-los e, por consequência, maiores os pontos de fusão e de ebulição. São apresentados, na figura abaixo, três compostos orgânicos, que estão numerados. Assinale a alternativa que traz a ordem crescente de ponto de ebulição esperada para esses compostos.
A análise das interações intermoleculares nos permite avaliar determinadas propriedades físicas das substâncias como ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade, miscibilidade, entre outros. Exemplificando, quanto mais forte é a atração entre os compostos, mais energia é necessária para dissociá-los e, por consequência, maiores os pontos de fusão e de ebulição. São apresentados, na figura abaixo, três compostos orgânicos, que estão numerados. Assinale a alternativa que traz a ordem crescente de ponto de ebulição esperada para esses compostos.
Imagem 1
Estruturas apresentadas na figura:
Imagem 2
1: cadeia alifática linear (alcano) — fórmula estrutural: CH3–CH2–CH2–CH2–CH3 (representação esquemática do esqueleto)
Imagem 3
2: álcool primário (grupo –OH terminal) — fórmula estrutural: CH3–CH2–CH2–CH2–OH (1-butanol)
Imagem 4
3: haleto de alquila (brometo) — fórmula estrutural: CH3–CH2–CH2–CH2–Br (1-bromobutano)
A) 1, 3, 2
B) 1, 2, 3
C) 3, 2, 1
D) 2, 3, 1
E) 2, 1, 3
Para comparar os pontos de ebulição, analisamos as forças intermoleculares predominantes (quanto mais fortes, maior o ponto de ebulição), além de considerar que as três moléculas têm cadeias de tamanho parecido.
Composto 1 (pentano, CH3–CH2–CH2–CH2–CH3):
- É um alcano apolar.
- Interações predominantes: forças de dispersão de London (dipolo instantâneo–dipolo induzido), que são as mais fracas entre as apresentadas.
- Portanto, tende a ter o menor ponto de ebulição.
Composto 3 (1-bromobutano, CH3–CH2–CH2–CH2–Br):
- Possui ligação C–Br polar e o bromo é altamente polarizável.
- Interações: London mais intensas (alta polarizabilidade do Br) e dipolo–dipolo.
- Deve ebullir a temperatura maior que o alcano (1).
Composto 2 (1-butanol, CH3–CH2–CH2–CH2–OH):
- Possui grupo –OH, fortemente polar.
- Interações: além de London e dipolo–dipolo, forma ligações de hidrogênio, que são significativamente mais fortes.
- Assim, espera-se o maior ponto de ebulição.
Logo, a ordem crescente de ponto de ebulição é:
Alternativa correta: (A).