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.

Questão

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)

Alternativas

A) 1, 3, 2

B) 1, 2, 3

60%

C) 3, 2, 1

D) 2, 3, 1

E) 2, 1, 3

Explicação

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: 1  <  3  <  21 \;<\; 3 \;<\; 2

Alternativa correta: (A).

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