Ciências da NaturezaQuímica Geral (Ligações Químicas, Forças Intermoleculares e Geometria)Médio

Questão de Química Geral (Ligações Químicas, Forças Intermoleculares e Geometria) — ENEM

Em um estudo sobre tecnologia de combustíveis e armazenamento, técnicos comparam três substâncias apolares formadas por moléculas semelhantes: o metano (CH₄), o etano (C₂H₆) e o propano (C₃H₈). Como nenhuma delas possui regiões com cargas parciais permanentes, as únicas forças que atraem suas moléculas são as forças de dispersão de London, originadas de dipolos instantâneos. O químico responsável explica à equipe que a intensidade dessas forças cresce conforme aumenta o tamanho da molécula e a quantidade de elétrons, pois moléculas maiores formam dipolos induzidos mais intensos. Por isso, entre substâncias quimicamente parecidas, aquela com a maior massa molecular costuma apresentar o maior ponto de ebulição. Considerando que todas as três são apolares e diferem apenas no tamanho, qual delas deve apresentar o maior ponto de ebulição?
AO propano (C₃H₈), por ser a maior molécula, com forças de dispersão mais intensas.
BO metano (CH₄), por ser a menor molécula, com forças de dispersão mais fracas.
CO etano (C₂H₆), por estar em tamanho intermediário entre os outros dois.
DTodas têm o mesmo ponto de ebulição, já que são igualmente apolares.
EO metano (CH₄), porque moléculas menores formam ligações de hidrogênio mais fortes.

Gabarito comentado

As forças de dispersão de London existem em todas as moléculas e dependem do número de elétrons e do tamanho molecular: quanto maior a molécula, mais intensas elas são. Em séries de apolares semelhantes, o ponto de ebulição cresce com a massa molecular, justificando por que o propano ferve a temperatura mais alta que o metano.

Resolução passo a passo

O texto explica que, em substâncias apolares quimicamente parecidas, as forças de dispersão de London crescem com o tamanho da molécula e o número de elétrons, e que forças intermoleculares mais intensas elevam o ponto de ebulição. Entre metano, etano e propano, o propano é a maior molécula, com mais elétrons, logo forma os dipolos induzidos mais intensos e apresenta o maior ponto de ebulição. O metano, por ser o menor, tem as forças mais fracas e o menor ponto de ebulição, ao passo que o etano fica em posição intermediária. Afirmar que todas fervem na mesma temperatura ignora a diferença de tamanho descrita. Dizer que o metano faz ligações de hidrogênio é incorreto, uma vez que essa força exige hidrogênio ligado a flúor, oxigênio ou nitrogênio, ausentes nesses hidrocarbonetos. Por isso o propano vence.

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