Qual molécula teria as maiores forças das moléculas de dispersão entre outras idênticas? (A) CH4 (B) C3H8 (C) C2H6 (D) C2H4 (E) C4H10

A resposta é E) #C_4H_10#.

Ao julgar a força de forças intermoleculares in compostos que apenas exibem fraco interações van der Waalsou Forças de dispersão de Londres (LDF), você tem que passar por duas coisas

1. Massa molar - o tamanho da molécula em questão - no seu caso, quanto maior a cadeia de carbono e maior a massa molar, mais forte será o LDFs será;
2. Área de superfície - a forma da molécula - quanto maior a área da superfície, mais forte o LDFs;

Então, vamos analisar os compostos com os quais você está lidando. Uma medida da força dos LDFs será o ponto de ebulição dos compostos. o mais forte as forças de dispersão, o superior o ponto de fixação será.

Se você levar em conta as duas regras que eu mencionei, você terminará, na ordem de aumento do ponto de ebulição, ie força crescente dos LDFs, com

#CH_4 < C_2H_4 < C_2H_6 < C_3H_8 < C_4H_10#

Uma coisa interessante ocorre com o butano, ou #C_4H_10#. O butano possui dois isômeros constitucionais chamados butano e isobutano. O butano é um hidrocarboneto de cadeia linear, enquanto o isobutano é um hidrocarboneto de cadeia ramificada.

Isso é importante notar, pois oferece um exemplo de como a área de superfície afeta a força dos LDFs. Como o isômero de cadeia ramificada possui uma área superficial menor, é possível prever um ponto de ebulição mais baixo quando comparado ao butano de cadeia linear.

De fato, o isobutano tem um ponto de ebulição de #-13^@"C"#, enquanto o butano tem um ponto de fixação de #-1^@"C"#. E, como possui um ponto de fixação mais alto, o butano possui LDFs mais fortes.

Veja como é a tendência no ponto de ebulição de hidrocarbonetos