Os pontos de ebulição fazem parte de um conjunto de características físicas listadas para elementos e compostos em tabelas que podem parecer infinitas. Se você olhar mais de perto, poderá ver como a estrutura química e as formas como os compostos interagem influenciam as propriedades que você observa. Álcoois e alcanos são classes de compostos orgânicos, compostos que contêm carbono. Seus grupos funcionais, ou as partes da estrutura química que são usados para classificá-los, são responsáveis por seus pontos de ebulição.
O impacto da massa molar no ponto de ebulição
Ao comparar os pontos de ebulição de dois compostos, um fator importante a se considerar é a massa molar. A massa molar é uma medida de quantos prótons e nêutrons existem em uma molécula, ou o tamanho de uma molécula. Massas molares mais altas tendem a levar a pontos de ebulição mais altos. Forças intermoleculares mantêm as moléculas de um líquido juntas, e moléculas maiores têm forças intermoleculares maiores. Por causa disso, é importante comparar moléculas de massa molar semelhante para examinar como a estrutura influencia o ponto de ebulição.
Estrutura de Álcoois e Alcanos
Os álcoois são definidos por um grupo hidroxila (um hidrogênio ligado a um oxigênio). O oxigênio está ligado a um carbono, cadeia de carbonos ou uma estrutura orgânica mais complexa. Um exemplo de álcool é o etanol que é adicionado ao combustível do seu carro. Alcanos são os compostos orgânicos mais simples, contendo apenas carbono e hidrogênio. O grupo funcional para alcanos é simplesmente um carbono com três hidrogênios ligados a ele. Esse grupo funcional pode estar ligado a um hidrogênio, outro carbono ou uma cadeia de carbonos. Um exemplo de alcano é o pentano, uma cadeia de cinco carbonos com dez hidrogênios ligados a ela.
Tipos de ligações intermoleculares
Existem ligações que mantêm os átomos de uma molécula unidos e, em seguida, existem ligações intermoleculares, que são as forças de atração entre as moléculas. As diferentes ligações intermoleculares da mais forte para a mais fraca são: ligações iônicas, ligações de hidrogênio, ligações dipolo-dipolo e forças de Van der Waals. Os opostos se atraem no nível molecular e os elétrons carregados negativamente são atraídos pelos prótons positivos em outras moléculas. As ligações iônicas são a atração entre um átomo que está sem um elétron e um átomo que tem um elétron extra. As outras ligações são atrações que resultam de elétrons passando temporariamente mais tempo de um lado de um molécula, criando pólos negativos e positivos, que se atraem para pólos de cargas opostas em outras moléculas.
Como as ligações intermoleculares afetam os pontos de ebulição
Os pontos de ebulição são as temperaturas em que os líquidos se transformam em gases. A temperatura representa a energia necessária para superar as forças intermoleculares e permitir que as moléculas se afastem umas das outras. O grupo hidroxila dos álcoois forma ligações de hidrogênio, uma forte força intermolecular que requer muita energia para ser superada. As ligações entre os alcanos são as forças de Van der Waals, a força intermolecular mais fraca, então não é necessária tanta energia para atingir o ponto de ebulição dos alcanos.