A água e o dióxido de carbono diferem nos seus estados físicos à temperatura e pressão padrão (STP) devido às suas propriedades moleculares e interações distintas.

A água é líquida nas CNTP porque:

- Fortes ligações de hidrogênio:As moléculas de água exibem fortes ligações de hidrogênio, onde um átomo de hidrogênio ligado covalentemente a um átomo eletronegativo (oxigênio, neste caso) experimenta uma atração eletrostática por um átomo eletronegativo próximo em outra molécula de água. Essas ligações de hidrogênio criam uma extensa rede que mantém as moléculas de água unidas, exigindo mais energia para separá-las e fazer a transição para o estado gasoso.

- Polaridade:A água é uma molécula polar, o que significa que apresenta um ligeiro desequilíbrio na distribuição de elétrons, resultando em uma carga parcial positiva nos átomos de hidrogênio e uma carga parcial negativa no átomo de oxigênio. Essa polaridade permite que as moléculas de água formem ligações de hidrogênio entre si e com outras moléculas polares. As fortes forças intermoleculares resultantes das ligações de hidrogénio contribuem para o estado líquido da água nas ECN.

- Ponto de ebulição elevado:As fortes ligações de hidrogénio entre as moléculas de água resultam num ponto de ebulição elevado (100°C nas CNTP). Isto significa que a água requer uma quantidade significativa de energia para superar essas forças intermoleculares e passar para o estado gasoso.

Por outro lado, o dióxido de carbono é um gás nas STP devido a:

- Forças intermoleculares fracas:as moléculas de dióxido de carbono são apolares, o que significa que não possuem cargas parciais significativas ou polaridade. As forças intermoleculares entre as moléculas de dióxido de carbono são relativamente fracas, consistindo principalmente nas forças de dispersão de London. Estas forças são mais fracas em comparação com as ligações de hidrogénio na água, tornando mais fácil para as moléculas de dióxido de carbono se separarem e se moverem livremente em STP.

- Baixo ponto de ebulição:As forças intermoleculares fracas no dióxido de carbono resultam num ponto de ebulição baixo (-78,5°C nas CNTP). Isto significa que o dióxido de carbono requer menos energia para superar essas forças e passar para o estado gasoso.

Em resumo, as fortes ligações de hidrogénio, a polaridade e o elevado ponto de ebulição da água contribuem para o seu estado líquido em STP, enquanto a não polaridade do dióxido de carbono, as fracas forças intermoleculares e o baixo ponto de ebulição resultam no seu estado gasoso nas mesmas condições.