Como determinar o ponto de ebulição das substâncias? [fechado]
Embora possa ser difícil determinar o ponto exato de ebulição de uma substância, muitos fatores jogam para comparar se uma substância tem um ponto de ebulição maior que os outros.
1) Força intermolecular. Note que é “força intermolecular” ao invés de “força intramolecular”. A razão é quando se ferve algo que se quer transformar a substância do estado líquido em estado gasoso, e isso só pode ser conseguido enfraquecendo a ligação das moléculas, não quebrando a ligação intramolecular de uma molécula. Existem geralmente três tipos de força intermolecular: força de dispersão londrina , dipolo-dipolo, e ligações de hidrogênio . Quanto mais forte a força, maior a quantidade de energia necessária para romper a ligação entre as moléculas, portanto o ponto de ebulição é maior.
- Força de dispersão londrina (LDF/Van der Waals) geralmente ocorre quando não existe um dipolo significativo na molécula (propano, hexano)
- Dipolo-dipolo ocorre quando existe uma quantidade observável de diferença de carga entre os átomos de uma molécula. Isto pode ser observado no caso do cloreto de hidrogénio. O átomo de cloro é mais electronegativo, atraindo assim os hidrogénios mais electropositivos de outras moléculas também (mas não se liga a elas).
- A ligação de hidrogênio é a mais forte. Ocorre se uma molécula tem um átomo de hidrogênio ligado a F (flúor), O (oxigênio), ou N (nitrogênio). Estes átomos são altamente electronegativos. Isto acontece no caso da água $H_2O$. Eu recomendo que você pense porque a ligação de hidrogênio é a mais forte e Van der Waals (força de dispersão de Londres) é a força intermolecular mais fraca.
2). Massa molecular. Suponha que você tenha duas substâncias, ambas as quais interagem através do LDF. Outra coisa a considerar é a massa da molécula. Se a molécula é maior, então a superfície é maior, o que resulta em um LDF maior. Isto nos leva a concluir que a massa da molécula é proporcional ao ponto de ebulição.
3). Ramo. Nos alcanos (constituídos apenas por C e H), geralmente um alcano de cadeia reta tem um ponto de ebulição maior do que alcanos ramificados similares devido à área de superfície entre duas moléculas adjacentes. Isto seria mais difícil se o alcano tivesse ramificações. Compare : 2,3-dimetilbutano e hexano. Ambos têm 6 carbonos, mas o ponto de ebulição do 2,3-dimetilbutano é 331,15 K enquanto que o hexano é 341,15 K,
Dê uma olhada no seu caso. $H_2O$ tem oxigénio, por isso a ligação de hidrogénio. Embora a eletronegatividade do hidrogênio, selênio, enxofre e telúrio seja cerca de 0,1 – 0,48 diferença, não contribui muito para o dipolo geral da molécula. Portanto, estes três devem interagir com o LDF. We can see that the molecular mass of sulfur < selenium < tellurium (S < Se < Te). From what we know, the bigger the mass, the larger the boiling point.
From this point we can tell that :$H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O$
And a quick Google search will show us that the boiling point of these molecules are :$H_2S (-60) < H_2Se(-41,25) < H_2Te(-2.2) < H_2O$ (100)