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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 72 (2º semestre) da UFG 2011

2º semestre · Química: Forças intermoleculares

O n-octano, \ce{C8H18}, possui diversos isômeros de cadeia, os quais apresentam propriedades físicas diferentes. Dos isômeros a seguir, o que tem o menor ponto de ebulição é o seguinte:

  1. A
    Fórmula estrutural em bastão de uma cadeia carbônica linear com oito carbonos (octano).
  2. B
    Fórmula estrutural em bastão de uma cadeia carbônica principal de sete carbonos com uma ramificação metil no carbono 2 (2-metil-heptano).
  3. C
    Fórmula estrutural em bastão de uma cadeia carbônica principal de seis carbonos com ramificações metil nos carbonos 2 e 3 (2,3-dimetil-hexano).
  4. D
    Fórmula estrutural em bastão de uma cadeia carbônica principal de cinco carbonos com ramificações metil nos carbonos 2, 3 e 4 (2,3,4-trimetilpentano).
  5. E
    Fórmula estrutural em bastão de uma cadeia carbônica principal de seis carbonos com ramificações metil nos carbonos 3 e 4 (3,4-dimetil-hexano).
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Resolução comentada

Os cinco compostos são isômeros: todos têm fórmula \ce{C8H18}, ou seja, a mesma massa molar. Também são todos apolares, então só realizam interações do tipo dipolo induzido (forças de London).

A intensidade dessas forças depende da área de contato entre as moléculas:

  1. Cadeia linear: moléculas alongadas, com grande superfície de contato. As interações são mais fortes e o ponto de ebulição é mais alto.
  2. Cadeia ramificada: a molécula fica mais compacta, mais próxima de uma esfera. A superfície de contato diminui, as interações enfraquecem e o ponto de ebulição cai.
  3. Quanto maior o número de ramificações, mais compacta é a molécula e menor o ponto de ebulição.

Contando as ramificações em cada alternativa:

  • A: octano, com 0 ramificações.
  • B: 2-metil-heptano, com 1 ramificação.
  • C: 2,3-dimetil-hexano, com 2 ramificações.
  • E: 3,4-dimetil-hexano, com 2 ramificações.
  • D: 2,3,4-trimetilpentano, com 3 ramificações.

O isômero mais ramificado e mais compacto é o 2,3,4-trimetilpentano. Ele tem a menor área de contato, as forças de London mais fracas e, portanto, o menor ponto de ebulição.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO octano linear tem a maior superfície de contato, logo o maior ponto de ebulição, não o menor.
  • BTem só uma ramificação, então é menos compacto que C, E e D e ferve a temperatura mais alta.
  • CTem duas ramificações, menos que o trimetilpentano, portanto ferve a temperatura maior.
  • ETambém tem duas ramificações, e não três, então sua superfície de contato é maior que a de D.

Assunto: Forças intermoleculares.

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Ver como caiu na prova Questão 72 no caderno 1ª etapa da UFG 2011

Fonte: UFG 2011 · 2º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗