Como determinar o ponto de ebulição das substâncias? [fechado]

Embora possa ser difícil determinar o ponto de ebulição exato de uma substância, muitos fatores servem para comparar se uma substância tem um ponto de ebulição mais alto do que as outras.

1) Força intermolecular . Observe que é “força intermolecular” em vez de “força intramolecular”. A razão é que, quando você ferve algo, você quer transformar a substância do estado líquido para o estado gasoso, e isso só pode ser alcançado enfraquecendo a conexão das moléculas, não quebrando a ligação intramolecular de uma molécula. Geralmente, há três tipos de força intermolecular: força de dispersão de London [mais fraca], dipolo-dipolo e ligações de hidrogênio [mais forte]. Quanto mais forte a força, maior a quantidade de energia necessária para quebrar a conexão entre as moléculas, portanto, o ponto de ebulição é maior.

1. A força de dispersão de London (LDF / Van der Waals) geralmente ocorre quando não existe um dipolo significativo na molécula (propano, hexano)
2. O dipolo-dipolo ocorre quando existe uma quantidade observável de diferença de carga entre os átomos em uma molécula. Isso pode ser visto no caso do cloreto de hidrogênio. O átomo de cloro é mais eletronegativo, portanto, atrai os hidrogênios mais eletropositivos de outras moléculas também (mas não se liga a eles).
3. 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). Esses átomos são altamente eletronegativos. Isso acontece no caso da água $ H_2O $ . Recomendo que você pense por que a ligação de hidrogênio é a mais forte e Van der Waals (força de dispersão de London) é a força intermolecular mais fraca.

2). Massa molecular . Suponha que você tenha duas substâncias, ambas interagindo por meio do LDF. Outra coisa a considerar é a massa da molécula. Se a molécula é maior, então a área de superfície é maior, o que resulta em um LDF maior. Isso nos leva à conclusão de que a massa da molécula é proporcional ao ponto de ebulição.

3). Ramificações . Em alcanos (consistindo em C e H apenas), geralmente um alcano de cadeia linear tem um ponto de ebulição mais alto do que alcanos ramificados semelhantes devido à área de superfície entre duas moléculas adjacentes. Isso 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 o hexano é 341,15 K.

Dê uma olhada no seu caso. $ H_2O $ contém oxigênio, portanto, ligação de hidrogênio. Embora a eletronegatividade do hidrogênio, selênio, enxofre e telúrio tenham cerca de 0,1 – 0,48 de diferença, isso não contribui muito para o dipolo geral da molécula. Portanto, esses três devem interagir com o LDF. Podemos ver que o molecular massa de enxofre < selênio < telúrio (S < Se < Te). Pelo que sabemos, quanto maior a massa, maior o ponto de ebulição.

A partir deste ponto, podemos dizer que: $ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $

E uma rápida pesquisa no Google nos mostrará que o ponto de ebulição dessas moléculas são: $ H_2S (-60) < H_2Se ( -41,25) < H_2Te (-2,2) < H_2O $ (100)

Ponto de ebulição ou eu Os pontos de ligação dos compostos dependem das forças intermoleculares que atuam entre eles. Agora aqui podemos ver que a ligação de hidrogênio está presente em $ H_2O $ resultando no ponto de ebulição mais alto entre eles.Nos outros compostos, as forças de dispersão atuam entre as moléculas e aumentam à medida que a massa molecular aumenta. Portanto, $ H_2Te $ tem a força de dispersão mais forte, portanto, entre os três restantes, ele tem alto ponto de ebulição seguido por $ H_2Se $ e $ H_2S $ . Portanto, a ordem de aumento do ponto de ebulição é $$ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $$ E para responder à sua pergunta H2S tem o ponto de ebulição mais baixo.