Question

Justifique baseando-se nas ligações químicas e nas forças intermoleculares:

a) O Etanol apresentar o menor ponto de fusão entre as substâncias.

b) O Mercúrio apresentar o maior ponto de ebulição entre as substâncias.

c) O maior calor de vaporização da água, apesar do etanol também formar ligações de hidrogênio.

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Answer 1

Quanto maior é a força da atração que une as moléculas, maior é a energia necessária para separar as moléculas, assim, substâncias com maior força intermolecular tem T de ebulição e fusão mais elevadas.
São vários efeitos que contribuem para a atração entre as moléculas, polaridade e massa molecular são efeitos importantes. 

Substâncias com  maior polaridade e com maiores massas tendem a ter maior coesão molecular, e maiores pontos de fusão e ebulição.


a) O tipo de interação predominante no etanol são as ligações de H, mas as moléculas de água são capazes de fazer mais ligações de H entre si porque tem dois átomos de H disponíveis para fazer este tipo de ligação, o que resulta em maior força de atração entre as moléculas, e em consequência altos valores de ponto de fusão, ebulição, capacidade calorífica e calor de vaporização. 

Benzeno se comparado com etanol, embora suas interações intermoleculares sejam as forças de dipolo induzido que são mais fracas que ligação de H, apresenta maior ponto de fusão devido ao sua maior massa molar.


O mercúrio tem interações fracas, mas comparado com etanol, tem maior massa, portanto maior ponto de fusão. 


b) O Mercúrio tem a massa molar muito maior do que as demais substâncias, portanto tem o maior ponto de ebulição, como energia cinética é proporcional à massa, é necessário fornecer maior quantidade de energia para que os átomos de Hg adquiram o grau de agitação necessário para passarem para o estado gasoso. 


c) Como respondido na letra a), a água é o composto que apresenta a maior coesão molecular, devido sua capacidade de atuar em uma rede muito organizada de ligações de hidrogênio entre si, por isso querer grande quantidade de energia para romper com essa organização, o que resulta em um alto calor de vaporização. O etanol faz menos ligações de hidrogênio e não tem a mesma coesão molecular da água.