Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 2.Perguntas e Problemas - Ex. 23
Explique por que o fluoreto de hidrogênio (HF) possui uma temperatura de ebulição mais elevada que o cloreto de hidrogênio (HCl) (19,4˚ C versus - 85˚C), apesar do HF ter um peso molecular mais baixo.
Passo 1
Pra resolver essa questão, precisamos lembrar como são as interações intermoleculares das duas moléculas!
O fluoreto de hidrogênio tem uma temperatura de ebulição mais elevada pois as interações intermoleculares feitas por eles são Ligações de Hidrogênio, enquanto do cloreto de hidrogênio faz Ligação Dipolo-Dipolo. Como Ligações de Hidrogênio são mais fortes que Dipolo-Dipolo, é mais difícil separar as moléculas, portanto é necessário mais calor para que elas entrem em estado gasoso.
Resposta
O fluoreto de hidrogênio tem uma temperatura de ebulição mais elevada pois as interações intermoleculares feitas por eles são mais fortes que a do cloreto de hidrogênio.
Ver Outros Exercícios desse livroExercícios de Livros Relacionados
A energia de potencial resultante entre dois íons adjacentes
Ver Mais
Para um par iônico K+ e Cl-, as energias atrativa e repulsiv
Ver Mais
Considere um par iônico X+ e Y-, para qual os valores do esp
Ver Mais
Calcule os percentuais de caráter iônico para as ligações in
Ver Mais
Em relação aos elétrons e aos estados eletrônicos, o que esp
Ver Mais
Ver Também
Ver Livro Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma IntroduçãoVer tudo sobre Estrutura Atômica e Ligações QuímicasLista de exercícios de Átomos, cargas e massa atômica Ver exercício 15.Perguntas de Projetos - P3Ver exercício 2.Perguntas e Problemas - 22O slideshow foi denunciado.
Mais Conteúdo rRelacionado
- 1. QUÍMICA GERAL Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica Universidade Federal Fluminense Volta Redonda - RJ Prof. Dr. Ednilsom Orestes 25/04/2016 – 06/08/2016 AULA 10
- 2. MOLÉCULAS: ATRAÇÃO E REPULSÃO. FORÇAS INTERMOLECULARES MAIS IMPORTANTES PARA LÍQUIDOS E SÓLIDOS QUE PARA GASES. UMA ÚNICA MOLÉCULA DE H2O NÃO É ÚMIDA, NÃO CONGELA NEM FERVE! CONJUNTO vs MOLÉCULAS ISOLADAS. JÁ CONHECEMOS O GÁS (IDEAL). QUAL A ORIGEM DESTAS FORÇAS? QUAL A RELAÇÃO COM AS PROPRIEDADES MOLECULARES?
- 3. ©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones 𝐸 𝑝 = 𝑄1 𝑄2 4𝜋𝜀0 𝑟 FORÇAS INTERMOLECULARES SÃO RESPONSÁVEIS PELAS FASES. TEMP. DE CONDENSAÇÃO OU SOLIDIFICAÇÃO DEPENDE FORÇAS INTERMOLECULARES. INTERAÇÕES ÍON-ÍON E QUASE TODAS INTERMOLECULARES SÃO DO TIPO COULÔMBICA
- 4. LÍQUIDOS & SÓLIDOS “FORÇAS INTERMOLECULARES”
- 5. FORÇAS ÍON-DIPOLO
- 6. SÓLIDOS IÔNICOS HIDRATAÇÃO (SOLVATAÇÃO), NaCl EM H2O. RESULTADO DA INTERÇÃO ENTRE UM ÍON E AS CARGAS PARCIAIS (CARGA COMPLETA) DE UMA MOLÉCULA POLAR. 𝐸 𝑝 ∝ − 𝑧 𝝁 𝑟2 ENERGIA DIMINUI COM A INTERAÇÃO ÍON–SOLVENTE POLAR. FORTE DEPENDÊNCIA COM A DISTÂNCIA.
- 7. CURTO ALCANCE – PROXIMIDADE. GRANDES DISTÂNCIA – FORÇAS SE CANCELAM. MAIS FRACAS QUE ENTRE ÍONS (CARGAS PARCIAIS). ÍON ATRAÍDO POR PARTE DA MOLÉCULA, REPELIDO POR OUTRA. CRISTALIZAÇÃO – H2O RETIDA POR MOLÉCULAS FORMANDO HIDRATOS. Na2CO3 ∙ 10H2O e CuSO4 ⋅ 5H2O TAMANHO E CARGA CONTROLAM NÍVEL DE HIDRATAÇÃO. Li e Na formam sais hidratados mas K, Rb e Ce (maiores) não – sais de NH4 + normalmente anidros (151 pm) ≃ Rb+ (152 pm). Ba2+ (135 pm) e K+ (138 pm): 𝐾𝐶𝑙 é anidro mas BaCl2 ⋅ 2H2O O La3+ ("vizinho" do Ba, tem 122 pm) forma La NO3 3 ⋅ 6H2O e La2 SO4 3 ⋅ 9H2O
- 8. FORÇAS DIPOLO-DIPOLO
- 9. UMA MOLÉCULA POLAR CERCADA POR OUTRAS, 𝐂𝐇 𝟑 𝐂𝐥 (SÓLIDO). 𝐸 𝑝 ∝ − 𝝁1 𝝁2 𝑟3 MÁXIMO ALINHAMENTO POSSÍVEL. QUANTO MAIS POLARIZÁVEIS AS MOLÉCULAS MAIS FORTE A INTERAÇÃO. QUANDO DISTÂNCIA DOBRA 𝑬 𝒑 = 𝑬 𝒑/𝟖. CARGAS PARCIAIS DIFERENTES SE ATRAEM, MAS CARGAS IGUAIS SE REPELEM. MAIS FRACA QUE ÍON-ÍON E QUE ÍON- DIPOLO.
- 10. 𝐂𝐇 𝟑 𝐂𝐥 (GÁS) MAIOR LIBERDADE – BREVE RETENÇÃO ORIENTAÇÕES ENERGIA FAVORÁVEL (SINAIS OPOSTOS ADJACENTES). ATRAÇÃO SUPERA LEVEMENTE REPULSÃO. 𝐸 𝑝 ∝ − 𝝁1 𝝁2 𝑟6 MOLÉCULAS NO GÁS TEM INTERAÇÃO MAIS FRACA (SEPARAÇÃO). NO LÍQUIDO INTERAÇÃO DIPOLO- DIPOLO MAIS FORTE E DETERMINA O PONTO DE EBULIÇÃO.
- 11. Qual composto tem ponto de fusão mais alto, o p-dicloro- benzeno ou o o-dicloro-benzeno? Os valores experimentais são 180°C, para o-dicloro-benzeno, e 174°C, para o p- dicloro-benzeno.
- 12. Qual composto tem ponto de fusão mais alto, o cis-dicloro-eteno ou o trans-dicloro-eteno? [Resposta: cis-dicloro-eteno] Qual composto tem ponto de fusão mais alto, o 1,1-dicloro-eteno ou o trans-dicloro-eteno?
- 13. FORÇAS DE LONDON
- 14. INTERAÇÕES ATRATIVAS MESMO ENTRE MOLÉCULAS APOLARES (LIQUEFAÇÃO DE GASES NOBRES E GASOLINA). DISTRIBUIÇÃO DE CARGA (ELÉTRONS) EM TORNO DOS NÚCLEOS É DINÂMICA E VARIÁVEL (DEPENDE DO AMBIENTE QUÍMICO). CARGAS PARCIAIS (DIPOLOS) INSTANTÂNEAS (𝟏𝟎−𝟏𝟔 𝒔). DISTORÇÃO NUVEM ELETRÔNICA INDUZ DISTORÇÃO MOLÉCULA VIZINHA – DIPOLO INDUZIDO. ENERGIA INTERAÇÃO DEPENDE POLARIZABILIDADE (𝜶).
- 15. C5H12 Pto ebulição 36°C. Pto ebulição 10°C. C18H38 C15H32 MUITO POLARIZÁVEL – NÚCLEO TEM POUCO “CONTROLE” SOBRE ELÉTRONS – DISTÂNCIA OU BLINDAGEM – DIPOLOS INSTANTÂNEOS FORTES. 𝐸 𝑝 ∝ − 𝜶1 𝜶2 𝑟6 MOLÉCULAS VOLUMOSAS SÃO POLARIZÁVEIS. 𝐅𝟐 E 𝐂𝐥 𝟐 SÃO GASES, 𝐁𝐫𝟐 LÍQUIDO E 𝐈 𝟐 SÓLIDO. 𝐂𝐇 𝟒 FERVE –161°C, 𝐂𝐂𝐥 𝟒 FERVE 77°C E 𝐂𝐁𝐫𝟒 É SÓLIDO. DEPENDÊNCIA COM FORMA.
- 16. ©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
- 17. ©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
- 18. INTERAÇÕES DO TIPO DIPOLO-DIPLO INDUZIDO, O2 EM H2O. 𝐸 𝑝 ∝ − 𝝁1 2 𝜶2 𝑟6 INTERAÇÕES DE VAN DER WAALS
- 19. Explique as tendências dos pontos de ebulição dos halogenetos de hidrogênio: HCl (-85°C); HBr (-67°C) e; HI (-35°C). Diferenças de eletronegatividade diminuem de HCl para HI; logo, os momentos de dipolo diminuem e, em consequência, as forças dipolo-dipolo também diminuem. Sugere que os pontos de ebulição deveriam diminuir de HCl para HI. Já o número de elétrons da molécula aumenta de HCl para HI; logo, as interações de London também crescem e, em consequência, os pontos de ebulição deveriam crescer de HCl para HI. Análise sugere que as interações de London predominam sobre as interações dipolo-dipolo no caso dessas moléculas. Explique a tendência dos pontos de ebulição dos gases nobres, que aumentam do hélio para o xenônio. [Resposta: A energia das interações de London aumenta com o número de elétrons.] Sugira uma razão para que o o trifluoro-metano, CHF3, tenha ponto de ebulição mais alto do que o tetrafluoro-metano, CF4.
- 20. LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
- 21. ©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
- 22. INTERAÇÕES DE LONDON SÃO UNIVERSAIS (INDEPENDEM DA IDENTIDADE QUÍMICA). LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO MUITO FORTE (N, O OU F). 𝑂 − 𝐻 101 pm < 𝑂 ⋯ 𝐻 (175 pm no gelo)
- 23. ©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
- 24. ©2010, 2008, 2005, 2002 by P. W. Atkins and L. L. Jones
- 25. Quais das seguintes ligações intermoleculares podem ser atribuídas às ligações de hidrogênio: (a) CH3NH2 a CH3NH2; (b) CH3OCH3 a CH3OCH3; (c) HBr a HBr? [Resposta: Somente (a) tem o H diretamente ligado a N, O ou F.] Quais das seguintes moléculas podem, no estado puro, participar de ligações de hidrogênio: (a) CH3OH; (b) PH3; (c) HClO (cuja estrutura é Cl–O–H)?
- 26. REPULSÕES Resultado da superposição de orbitais de moléculas vizinhas e do princípio da exclusão de Pauli (orbitais ligantes e antiligantes). Ex.: He2