Você deve ter notado que diferentes substâncias têm pontos de ebulição muito variados. O etanol, por exemplo, ferve a uma temperatura mais baixa que a da água. O propano é um hidrocarboneto e um gás, enquanto a gasolina, uma mistura de hidrocarbonetos, é um líquido na mesma temperatura. Você pode racionalizar ou explicar essas diferenças pensando na estrutura de cada molécula. No processo, você obterá alguns novos insights sobre a química do dia-a-dia.

Pense no que une as moléculas em um sólido ou em um líquido. Todos eles têm energia - em um sólido, eles estão vibrando ou oscilando e em um líquido eles estão se movendo ao redor um do outro. Então, por que eles simplesmente não voam como as moléculas de um gás? Não é só porque eles experimentam a pressão do ar circundante. Claramente, as forças intermoleculares as mantêm juntas.

Lembre-se de que quando as moléculas de um líquido se libertam das forças que as mantêm juntas e escapam, elas formam um gás. Mas você também sabe que superar essas forças intermoleculares requer energia. Conseqüentemente, quanto mais moléculas de energia cinética tiverem nesse líquido - quanto maior a temperatura, em outras palavras - mais elas podem escapar e mais rápido o líquido evaporará.

Conforme você continua aumentando a temperatura , você eventualmente alcançará um ponto onde bolhas de vapor começam a se formar sob a superfície do líquido; em outras palavras, começa a ferver. Quanto mais fortes forem as forças intermoleculares no líquido, mais calor será necessário e maior será o ponto de ebulição.

Lembre-se de que todas as moléculas experimentam uma atração intermolecular fraca chamada de força de dispersão de Londres. Moléculas maiores experimentam forças mais fortes de dispersão de Londres, e moléculas em forma de bastão experimentam forças mais fortes de dispersão de Londres do que moléculas esféricas. O propano (C3H8), por exemplo, é um gás à temperatura ambiente, enquanto o hexano (C6H14) é um líquido - ambos são feitos de carbono e hidrogênio, mas o hexano é uma molécula maior e experimenta forças mais fortes de dispersão em Londres. Lembre-se de que algumas moléculas são polares, o que significa que elas têm uma carga negativa parcial em uma região e uma carga positiva parcial em outra. Essas moléculas são fracamente atraídas umas pelas outras, e esse tipo de atração é um pouco mais forte do que a força de dispersão de Londres. Se tudo o mais permanecer igual, uma molécula mais polar terá um ponto de ebulição maior do que um mais não-polar. O-diclorobenzeno, por exemplo, é polar, enquanto o p-diclorobenzeno, que tem o mesmo número de átomos de cloro, carbono e hidrogênio, é não polar. Conseqüentemente, o-diclorobenzeno tem um ponto de ebulição de 180 graus Celsius, enquanto o p-diclorobenzeno ferve a 174 graus Celsius.

Lembre-se que moléculas nas quais o hidrogênio está ligado ao nitrogênio, flúor ou oxigênio podem formar interações chamadas ligações de hidrogênio. . As ligações de hidrogênio são muito mais fortes que as forças de dispersão de Londres ou a atração entre moléculas polares; onde eles estão presentes, eles dominam e elevam substancialmente o ponto de ebulição.

Tome água, por exemplo. A água é uma molécula muito pequena, então suas forças de Londres são fracas. Como cada molécula de água pode formar duas ligações de hidrogênio, no entanto, a água tem um ponto de ebulição relativamente alto de 100 graus Celsius. O etanol é uma molécula maior que a água e experimenta forças mais fortes de dispersão em Londres; já que tem apenas um átomo de hidrogênio disponível para ligações de hidrogênio, entretanto, forma menos ligações de hidrogênio. As forças maiores de Londres não são suficientes para compensar a diferença, e o etanol tem um ponto de ebulição menor que a água.

Lembre-se de que um íon tem carga positiva ou negativa e é atraído por íons com carga oposta. A atração entre dois íons com cargas opostas é muito forte - muito mais forte do que a ligação de hidrogênio. São essas atrações iônicas que mantêm os cristais de sal juntos. Você provavelmente nunca tentou ferver água salgada, o que é bom porque o sal ferve a mais de 1.400 graus Celsius.

Classifique as forças interionicas e intermoleculares em ordem de intensidade, da seguinte maneira:

> IIon-ion (atrações entre íons) Ligação de hidrogênio Ion-dipolo (um íon atraído por uma molécula polar) Dipolo-dipolo (duas moléculas polares atraídas uma pela outra) Força de dispersão de Londres

Observe que a força do íon forças entre moléculas em um líquido ou um sólido é a soma das diferentes interações que eles experimentam.