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Forças intermoleculares e pontos de ebulição – London, dipolo–dipolo, ligação de hidrogênio

QuímicaLigações químicasIdades 15–16

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Compare pontos de ebulição reais (aproximados, a 1 atm) em seis séries: alcanos C₁–C₈, os três isômeros de C₅H₁₂, HCl – HBr – HI, substâncias com M ≈ 44–46 g/mol, pares álcool–alcano de massa parecida e H₂O versus H₂S. Aqueça ou resfrie para ver as moléculas da caixa de partículas se separarem ao passar pelo ponto de ebulição enquanto o gráfico de barras mostra quais substâncias já ferveram, com as atrações de London, dipolo–dipolo e ligações de hidrogênio desenhadas entre as moléculas e uma explicação de qual força predomina.

Aula: Forças intermoleculares e pontos de ebulição

O que mostra

O ponto de ebulição de uma substância molecular depende da intensidade com que suas moléculas se atraem. A simulação junta um modelo de partículas com dados reais escolhidos para isolar um fator por vez: tamanho da cadeia e número de elétrons nos alcanos, forma da molécula nos isômeros do pentano, polaridade versus número de elétrons em HCl, HBr e HI, forças dipolo–dipolo versus ligação de hidrogênio com a mesma massa molar, e água versus sulfeto de hidrogênio. Os dados são valores arredondados de tabelas; as partículas são ilustrativas e fora de escala.

Como usar

Escolha uma série e uma substância, ou toque em uma barra do gráfico. Arraste Temperatura, ou clique em Aquecer ou Resfriar, e veja as moléculas deixarem o líquido quando o ponto de ebulição é ultrapassado, enquanto a barra passa a gás. Marque Mostrar atrações entre moléculas para ver London (cinza), dipolo–dipolo (laranja) e ligações de hidrogênio (azul) e leia a explicação abaixo do gráfico.

Parâmetros que você pode mudar

  • Série Alcanos de cadeia normal C₁–C₈, Os três isômeros de C₅H₁₂, HCl, HBr, HI, M ≈ 44–46 g/mol: propano, éter dimetílico, etanal, etanol, Álcoois e alcanos de M parecida, H₂O e H₂S
  • Temperatura inicial -200–150 °C
  • Velocidade de aquecimento e resfriamento 2–40 °C/s
  • Mostrar atrações entre moléculas

Perguntas para explorar

  1. Por que o HI ferve a uma temperatura mais alta que o HCl, mesmo sendo o HCl mais polar?
  2. Etanol e éter dimetílico são ambos C₂H₆O. Por que seus pontos de ebulição diferem em mais de 100 °C?
  3. Quais isômeros de C₅H₁₂ são líquidos a 20 °C, e como a forma da molécula explica isso?

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