(ITA 2011 - 2ª fase)
Para cada conjunto de substâncias, escolha aquela que apresenta a propriedade indicada em cada caso. Justifique sua resposta.
a) Entre acetona, ácido acético e ácido benzóico, qual deve apresentar a maior entalpia de vaporização?
b) Entre hidrogênio, metano e monóxido de carbono, qual deve apresentar o menor ponto de congelamento?
c) Entre flúor, cloro e bromo, qual deve apresentar maior ponto de ebulição?
d) Entre acetona, água e etanol, qual deve apresentar menor pressão de vapor nas condições ambientes?
e) Entre éter, etanol e etilenoglicol, qual deve apresentar maior viscosidade nas condições ambiente
Gabarito:
Resolução:
a)
A substância que possui maior entalpia de vaporização é aquela cujas moléculas interagem com maior intensidade e, portanto, requerem maior energia para romper essas interações.
As ligações intermoleculares na acetona são dipolo-dipolo, enquanto nos ácidos são ligações de hidrogênio, que são interações mais fortes do que as dipolo-dipolo.
A parte apolar do ácido benzóico contribui mais para a intensidade das interações intermoleculares do que a parte apolar do ácido acético. As ligações intermoleculares no ácido benzóico são mais intensas do que no ácido acético e, portanto, o ácido benzóico possui maior entalpia de vaporização.
b)
A substância que possui o menor ponto de congelamento é aquela cujas moléculas interagem com menor intensidade. As três substâncias citadas são apolares, então todas interagem via interações dipolo induzido-dipolo induzido. O H2 é o que possui menor massa molecular e é menos polarizável. Isso faz com que suas interações intermoleculares sejam mais fracas e, portanto, o H2 possui menor ponto de congelamento.
c)
A substância que possui o maior ponto de ebulição é aquela cujas moléculas interagem com maior intensidade. As três substâncias citadas são apolares, então todas interagem via interações dipolo induzido-dipolo induzido. O Br2 é o que possui maior massa molecular e é mais polarizável. Isso faz com que suas interações intermoleculares sejam mais fortes e, portanto o Br2 possui o maior ponto de ebulição.
d)
A substância que possui o menor pressão de vapor é aquela cujas moléculas interagem com maior intensidade, dificultando a passagem do estado líquido para o gasoso. As ligações intermoleculares na acetona são dipolo-dipolo, enquanto na água e no etanol são ligações de hidrogênio, que são interações mais fortes do que as dipolo-dipolo.
Como a molécula de água possui dois hidrogênios capazes de fazer ligações de hidrogênio, as interações intermoleculares na água são mais fortes do no etanol e, portanto, a água possui menor pressão de vapor.
e)
A substância que possui a maior viscosidade é aquela cujas moléculas interagem com maior intensidade. As ligações intermoleculares no éter são dipolo-dipolo, enquanto no etanol e no etilenoglicol são ligações de hidrogênio, que são interações mais fortes do que as dipolo-dipolo.
O etilenoglicol possui dois sítios capazes de fazerem ligações de hidrogênio, então suas interações intermoleculares são mais fortes do que as do etanol, o que faz com que o etilenoglicol apresente maior viscosidade.