Por que NH3 tem maior ponto de ebulição do que o CH4?

Questão 1

(Fameca–SP) Compostos HF, NH3 e H2O apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição quando comparados a H2S e HCl, por exemplo, devido:

a) às forças de van der Waals;

b) às forças de London;

c) às ligações de hidrogênio;

d) às interações eletrostáticas;

e) às ligações iônicas.

Questão 2

Relacione as colunas abaixo e indique quais são as principais forças intermoleculares (coluna I) que ocorrem entre as moléculas das substâncias moleculares listadas na coluna II.

Coluna I:

I- Ligação de hidrogênio;

II- Interação dipolo-dipolo;

III- Interação dipolo induzido-dipolo induzido.

Coluna II:

a) Amônia (NH3).

b) Água (H2O).

c) Acetaldeído (CH2O).

d) Bromo (Br2).

e) Cianeto de hidrogênio (HCN).

Questão 3

O gás presente nas bebidas gaseificadas é o dióxido de carbono (CO2). O aumento da pressão e o abaixamento da temperatura facilitam a dissolução do dióxido de carbono em água. Que tipo de interação intermolecular ocorre entre as moléculas de dióxido de carbono, entre as moléculas de água e entre as moléculas de dióxido de carbono e água, respectivamente?

a) Nos três casos ocorrem interações do tipo dipolo induzido-dipolo induzido.

b) dipolo induzido-dipolo induzido, ligações de hidrogênio, dipolo-dipolo induzido.

c) ligações de hidrogênio, ligações de hidrogênio, dipolo induzido-dipolo induzido.

d) ligações de hidrogênio, dipolo induzido-dipolo induzido, dipolo-dipolo induzido.

e) dipolo induzido-dipolo induzido, ligações de hidrogênio, ligações de hidrogênio.

Questão 4

(FGV-SP) O conhecimento das estruturas das moléculas é um assunto bastante relevante, já que as formas das moléculas determinam propriedades das substâncias como odor, sabor, coloração e solubilidade. As figuras apresentam as estruturas das moléculas de CO2, H2O, NH3, CH4, H2S e PH3.

Quanto às forças intermoleculares, a molécula que forma ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) com a água é:

a) H2S.

b) CH4.

c) NH3.

d) PH3.

e) CO2.

Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa “c”.

Os compostos HF, NH3 e H2O estabelecem ligações de hidrogênio, que são interações intermoleculares muito fortes que ocorrem entre um átomo de hidrogênio e um átomo de flúor, nitrogênio ou oxigênio.

Resposta Questão 2

a) Amônia (NH3): I- Ligação de hidrogênio;

b) Água (H2O): I- Ligação de hidrogênio;

c) Acetaldeído (CH2O): II- Interação dipolo-dipolo;

d) Bromo (Br2): III- Interação dipolo induzido-dipolo induzido;

e) Cianeto de hidrogênio (HCN): II- Interação dipolo-dipolo;

Resposta Questão 3

Alternativa “b”.

Entre as moléculas de dióxido de carbono ocorrem interações do tipo dipolo induzido-dipolo induzido, pois o CO2 é uma molécula apolar. Mas  quando duas moléculas apolares aproximam-se, os elétrons das eletrosferas dos átomos repelem-se, provocando um movimento dos elétrons, que se acumulam em uma única região. Desse modo, cria-se um dipolo na molécula de CO2, pois uma região fica com acúmulo de elétrons e carga negativa, e outra região fica com deficiência de elétrons e carga positiva, e assim elas atraem-se fracamente.

Já as moléculas de água realizam ligações de hidrogênio entre o hidrogênio de uma molécula e o oxigênio de outra.

As moléculas de água são polares, portanto, já possuem um dipolo, ou seja, uma região carregada negativamente e outra positivamente, que interage com as moléculas de CO2 que foram induzidas a ter um dipolo. Por isso, é uma interação entre o dipolo da água e o dipolo induzido do CO2.

Resposta Questão 4

Alternativa “c”.

Para formar pontes de hidrogênio com a H2O, é necessário que a molécula possua átomos de hidrogênio ligados a elementos muito eletronegativos, como o flúor, oxigênio e o nitrogênio. A única molécula que satisfaz esse requisito é a amônia (NH3).

Assista às nossas videoaulas

Com estes exercícios, é possível avaliar seus conhecimentos sobre a relação entre força intermolecular, temperatura de fusão e ebulição e o estado físico das substâncias. Publicado por: Diogo Lopes Dias

Assinale a alternativa que contém a ordem crescente da temperatura de ebulição das seguintes espécies químicas: Cl2; Ar; NO e HF. Dados: Cl: 35,5 g/mol; Ar: 40 g/mol; F: 19 g/mol; N: 14 g/mol; O: 16 g/mol.

a) Cl2 < Ar < NO < HF

b) HF > NO > Ar > Cl2

c) HF > NO > Cl2 > Ar

d) Cl2 > Ar > NO > HF

e) Ar < Cl2 < NO < HF

Dada a tabela abaixo, contendo as substâncias HF, HCl, HBr e HI, e seus respectivos pontos de ebulição:

Podemos afirmar que:

a) O HF apresenta maior PE, pois tem na sua estrutura o haleto de menor tamanho, que torna a interação entre as moléculas mais fortes.

b) Ausência de polaridade de cada uma das substâncias.

c) Maior massa molecular do Hbr, quando comparado aos demais, favorece que ele tenha um menor ponto de ebulição.

d) A substância HF possui o maior ponto de ebulição. Isso se deve à formação de ligações de hidrogênio por essa substância.

e) O ponto de ebulição do HF deve-se à capacidade dessa substância de formar ligação do tipo iônica intermolecular.

(IFGO) Considere o quadro a seguir. Ele apresenta as temperaturas de fusão e de ebulição das substâncias Cl2, ICl e I2:

Considerando-se essas substâncias e suas propriedades, é correto afirmar que:

a) No Cl2, as interações intermoleculares são mais fortes que no I2.

b) Nas condições normais de temperatura e pressão, o Cl2 é gasoso, o ICl é líquido e o I2 é sólido.

c) Na molécula do ICl, a nuvem eletrônica da ligação covalente está mais deslocada para o átomo de cloro.

d) No ICl, as interações intermoleculares são, exclusivamente, do tipo dipolo instantâneo–dipolo induzido.

e) O ponto de fusão da molécula de I2 é o maior das três substâncias em função das suas interações intermoleculares serem mais intensas.

(UFC-CE) Sabendo-se que a temperatura de ebulição de uma substância depende da intensidade das forças intermoleculares presentes, assinale a alternativa que corretamente apresenta as substâncias em ordem crescente de temperatura de ebulição.

a) H2, N2, O2, Br2

b) N2, Br2, O2, Br2

c) Br2, O2, N2, H2

d) Br2, N2, H2, O2

e) O2, Br2, N2, H2

Letra e). Para colocar as substâncias em ordem crescente de temperatura de ebulição, inicialmente devemos determinar os tipos de força intermolecular, pois, quanto maior a força, maior o ponto de ebulição. Assim, seguindo esse princípio:

Ligação de hidrogênio > Dipolo-dipolo > dipolo induzido

• Cl2: dipolo induzido, por ser apolar;

• Ar: dipolo induzido, por ser apolar;

• NO: dipolo-dipolo, por ser polar;

• HF: ligação de hidrogênio, por ser polar e ter H ligado com F;

Dessa forma, sabemos que o HF tem o maior ponto de ebulição e que o NO tem o segundo maior. Para comparar Ar com Cl2, basta determinar a massa molar deles a partir das massas atômicas dadas no exercício.

• Ar: tem massa 40 g/mol;

• Cl2: 71 g/mol.

O composto de maior massa, com o mesmo tipo de força, sempre tem maior ponto de ebulição. Assim, a ordem crescente dos pontos de ebulição no exercício será:

Ar < Cl2 < NO < HF

Letra d). A resposta é a alternativa d, porque:

a- Falsa, pois o que torna a interação entre as moléculas de HF é o fato de o flúor ser o elemento de maior eletronegatividade da tabela periódica.

b- Falsa, pois todas as moléculas são diatômicas e com elementos diferentes, por essa razão, todas são polares.

c- Falsa, pois o HBr não apresenta a maior massa molar (1 g/mol do H e 80 g/mol do Br), e sim o HI (1 g/mol do H e 127 g/mol do I). Além disso, a maior massa (para compostos com mesmo tipo de força intermolecular) resulta em maior ponto de ebulição.

d- Verdadeira, pois ligação de hidrogênio ocorre em moléculas polares, e ter H ligado com F, O, ou N.

e- Falsa, pois o HF é um composto molecular. Ele não possui ligação iônica por não apresentar metal em sua composição.

Letra c). A resposta é a letra c, porque:

a- Falsa, ambos os compostos são apolares e interagem por dipolo induzido, porém o composto de maior massa, I2, sempre tem maior interação intermolecular. Nesse exercício, temos Cl2 (71 g/mol) e I2 (254 g/mol).

b- Falsa, nas condições normais de temperatura e pressão, a temperatura é de 0 oC, o que faz com que o Cl2 seja líquido, o ICl sólido, e o I2 sólido.

c- Verdadeiro, a nuvem eletrônica está deslocada para o lado do cloro no ICl pelo fato de o cloro ser mais eletronegativo.

d- Falso, pois o ICl é diatômico, com elementos diferentes, logo, é polar e apresenta força intermolecular dipolo-dipolo.

e- Falsa, pois o I2 apresenta força intermolecular dipolo induzido que é menos intensa que o dipolo-dipolo do ICl, porém a diferença de massa entre suas moléculas é muito grande.

Letra a). Nesse exercício, há apenas moléculas diatômicas com átomos iguais, fazendo com que todas sejam apolares e interajam por dipolo induzido. Assim, para colocar as moléculas em ordem crescente, será necessário determinar a massa molecular, pois, quanto maior a massa, maior a interação e maior o ponto de ebulição:

• H2: 2 g/mol;

• N2: 28 g/mol;

• Br2: 160 g/mol;

• O2: 32 g/mol.

Portanto, a ordem crescente (menor para o maior) é:

H2, N2, O2, Br2

Por que NH3 tem maior ponto de ebulição que CH4?

Por que o aumento no ponto de ebulição não ocorre para o CH4?

Por que as moléculas de H2O HF é NH3 possuem maiores pontos de ebulição do que H2S HCL é ph3?

Como saber qual substância tem maior ponto de ebulição?