A figura abaixo mostra como a temperatura de ebulição de hidrocarbonetos

As forças intermoleculares são forças de atração eletrostática que têm por função realizar a união de moléculas (compostos moleculares), mantendo-as no estado sólido ou líquido. Elas são extremamente importantes, haja vista que determinam todas as propriedades físicas (ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade e solubilidade) das substâncias.

Neste texto vamos estudar a relação entre as forças intermoleculares e o ponto de ebulição das substâncias. Inicialmente vamos relembrar três importantes tipos de forças intermoleculares, que são:

♦ Dipolo-dipolo: é a força que ocorre em moléculas polares. Como essas moléculas apresentam polo positivo e negativo, a força dipolo-dipolo baseia-se na atração entre a extremidade positiva de uma molécula e a extremidade negativa de outra. Exemplos: HCl, HBr, SO2 e PH3

♦ Dipolo induzido: é a força intermolecular que ocorre apenas em moléculas apolares (não possuem polos). Quando duas moléculas apolares aproximam-se, ocorre uma deformação momentânea de suas nuvens eletrônicas, o que provoca um desequilíbrio nos elétrons da molécula, que se distribuem de forma diferente por ela. Nesse momento, um dipolo momentâneo é criado, e a molécula passa a ter momentaneamente polo positivo e negativo, o que ocasiona a atração. Exemplos: CO2, CH4 e BH3

♦ Ligações de Hidrogênio: é a força intermolecular que ocorre em moléculas polares, porém apenas naquelas que apresentem obrigatoriamente átomos de hidrogênio ligados diretamente com átomos de flúor, oxigênio ou nitrogênio. Pode ser considerada uma força dipolo-dipolo, mas de muito maior intensidade. A interação sempre ocorre entre o hidrogênio de uma molécula e o átomo diferente (F, O, N) de outra molécula. Exemplos: H2O, NH3 e HF

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Relembradas as três forças intermoleculares, podemos agora relacioná-las com o ponto de ebulição das substâncias. Denomina-se ponto de ebulição a temperatura na qual as moléculas de uma determinada substância deixam de estar no estado líquido (têm suas forças intermoleculares rompidas) e passam para o estado gasoso. O detalhe interessante é o de que as forças intermoleculares e o ponto de ebulição de substâncias apresentam uma relação muito intensa e direta, já que, quanto mais intensa for a força intermolecular, maior será o ponto de ebulição. A ordem de intensidade das forças intermoleculares é:

Dipolo induzido < Dipolo-dipolo < Ligações de hidrogênio

Assim, podemos concluir que as moléculas que apresentam ligações de hidrogênio como força de interação possuem pontos de ebulições mais altos que as que possuem dipolo-dipolo e assim por diante. O quadro a seguir apresenta três substâncias e os valores de seus pontos de ebulição:

Observamos na tabela que o HF apresenta maior ponto de ebulição, pois suas moléculas estão unidas por ligações de Hidrogênio. A substância F2 apresenta o menor ponto de ebulição, uma vez que suas moléculas são atraídas por dipolo induzido.

Lista de 10 exercícios de Química com gabarito sobre o tema Ponto de Fusão e Ebulição com questões de Vestibulares.

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01. (UFRN) O cientista russo A.M. Butlerov estudou as relações entre a composição, a estrutura e as propriedades das substâncias. Um de seus trabalhos foi a síntese do isobutano, mostrando a diferença entre algumas propriedades desse composto e as correspondentes do n-butano.

Apesar de ambos possuírem a mesma composição química, eles apresentam temperatura de ebulição diferente, como mostra o quadro abaixo:

Os compostos acima são

1. tautômeros.
2. homólogos.
3. enantiômeros.
4. isômeros.

02. (UFMG) Considere as substâncias:

I. CH3(CH2)3CH3

II. CH3(CH2)3CH2OH

III. CH3CH2CH3

IV. CH3CH2OCH2CH2CH3

A alternativa que apresenta as substâncias em ordem crescente de temperatura de ebulição é:

1. I, III, II, IV.
2. III, I, II, IV.
3. I, III, IV, II.
4. III, I , IV, II.

03. (PUC-SP) Sobre os compostos butano, 1-butanol e ácido butanoico, foram feitas as seguintes afirmações:

Suas fórmulas moleculares são respectivamente C4H10, C4H10O e C4H8O2.

(II) A solubilidade em água do butano é maior do que a do 1-butanol.

(III) O ponto de ebulição do ácido butanoico é maior do que o do 1-butanol.

(IV) O ponto de fusão do butano é maior do que o ácido butanoico.

Estão corretas as afirmações:

1. I, III e IV.
2. II e IV.
3. I e III.
4. III e IV.
5. I e II.

04. (PUC-SP) As propriedades das substâncias moleculares estão relacionadas com o tamanho da molécula e a intensidade das interações intermoleculares. Considere as substâncias a seguir, e suas respectivas massas molares.

A alternativa que melhor associa as temperaturas de ebulição com as substâncias é:

05. (UESB) Ao se determinar o ponto de ebulição, ao nível do mar de uma amostra de etanol completamente incolor, foi encontrado um valor maior que o de um manual de Física e Química.

A análise do resultado obtido na determinação do ponto de ebulição do etanol permite corretamente afirmar:

1. O vapor desprendido da amostra, durante a determinação, tem composição diferente do etanol analisado.
2. A quantidade de etanol é menor que a necessária para a determinação do ponto de ebulição.
3. A determinação do ponto de ebulição foi efetuada à pressão maior que a atmosfera
4. O etanol da amostra é um líquido puro.
5. A amostra de etanol contém impurezas dissolvidas.

06. (FATEC) A fórmula estrutural do composto orgânico com menor ponto de ebulição presente na tabela dada é

1. H3C – CHO
2. HCOO – CH3
3. H3C – COOH
4. H3C – O – CH3
5. H3C – CH2 – OH

07. (UFPA) Analise as afirmativas a seguir sobre a estrutura e as propriedades dos compostos de carbono e assinale a alternativa correta.

1. A acidez do composto CH3–NH2 é maior do que a acidez do composto CCl3–COOH.
2. O caráter ácido dos fenóis é mais fraco do que o dos álcoois.
3. O ponto de ebulição do benzeno é maior do que o ponto de ebulição do tolueno.
4. O ponto de ebulição do 2-metil-heptano é maior do que o ponto de ebulição do tetrametil-butano.
5. O ponto de ebulição do ciclobutano é maior do que o ponto de ebulição do ciclopentano.

08. (PUC-PR) A temperatura de fusão e de ebulição e o estado físico dos compostos orgânicos dependem fundamentalmente das forças intermoleculares e do tamanho das moléculas (massa molecular). Os compostos apresentados a seguir apresentam temperaturas de fusão e de ebulição distintas, em função do tipo de interações presentes em cada um deles.

I. CH4

II. CH3Cℓ

III. CH3OH

IV. HCOOH

Dado esse contexto, é CORRETO afirmar:

1. A substância I, por ser um hidrocarboneto, é uma molécula apolar e sua temperatura de fusão de ebulição é maior que a temperatura de fusão e de ebulição da substância III, que é um álcool e apresenta interações mais fracas.
2. A substância IV apresenta o maior ponto de fusão e de ebulição, pois, além de formar pontes de hidrogênio duplas entre duas moléculas, origina um dímero, aumentando ainda mais sua temperatura de fusão e de ebulição.
3. A substância II é uma molécula apolar, suas interações são as mais fracas, conferindo a menor temperatura de fusão e de ebulição.
4. Como todas as substâncias citadas são compostos orgânicos que apresentam o mesmo número de carbonos , as temperaturas de fusão e de ebulição são praticamente iguais.
5. A substância III é um álcool e apresenta interações do tipo pontes de hidrogênio, o que faz com que sua temperatura de fusão e de ebulição seja a maior de todos os compostos.

09. (UESB) A adição de etilenoglicol, HOCH2CH2OH, à água do sistema de arrefecimento de automóveis é utilizada para evitar o congelamento durante o inverno e a produção de vapor com o superaquecimento da água.

Como saber a temperatura de ebulição dos hidrocarbonetos?

Qual hidrocarboneto apresenta a menor temperatura de ebulição?

Qual composto tem ponto de ebulição maior éter etílico ou butanol?

Por que o etanol possui maior ponto de ebulição que o éter?