A água e o ácido sulfídrico são moléculas semelhantes, porque o oxigênio e o enxofre pertencem à mesma família da Tabela Periódica; ambas as moléculas apresentam duas ligações e geometria angular. Porém, as temperaturas de ebulição dessas duas substâncias são muito diferentes, conforme demonstrado a seguir. TE (H2O) = +100 °C TE (H2S) = −60 °C Essas diferenças entre as temperaturas de ebulição das substâncias podem ser explicadas pela(o)
- A)massa molecular das substâncias: a água tem massa molecular maior que a do ácido sulfídrico.
Errada: a água não tem massa molecular maior que a do H2S, pois H2S é mais pesado.
- B)geometria das moléculas: como elas possuem diferentes arranjos espaciais, a molécula de água faz mais interações entre as moléculas, aumentando a temperatura de ebulição.
Errada: a geometria angular existe nas duas moléculas, então isso não explica a grande diferença de ebulição.
- C)interação que ocorre entre as moléculas: na água são formadas ligações de hidrogênio, interações mais fortes que a interações dipolo-dipolo no ácido sulfídrico.
Certa: a água forma ligações de hidrogênio, que são mais fortes que as interações presentes no H2S.
- D)tamanho das moléculas: como o enxofre é maior que o oxigênio, isso faz que a molécula precise de mais energia para mudar de estado de agregação.
Errada: o maior tamanho do enxofre não é o fator decisivo para essa diferença de temperatura de ebulição.
- E)número atômico: como o oxigênio possui menos prótons no núcleo que o enxofre, ele então possui menos interações, por isso tem menor temperatura de ebulição.
Errada: número atômico não determina diretamente temperatura de ebulição; o que importa aqui são as forças intermoleculares.
Gabarito: C
A questão compara duas moléculas parecidas na forma, mas muito diferentes no comportamento físico. H2O e H2S têm geometria angular, porém o ponto-chave não é só a forma da molécula: é o tipo de interação entre elas. Em provas, isso costuma aparecer como uma troca clássica de “parecidas na estrutura, diferentes na força intermolecular”. A água faz ligações de hidrogênio, que são interações intermoleculares bem fortes, porque o hidrogênio está ligado ao oxigênio, um átomo muito eletronegativo e pequeno. Isso faz com que as moléculas de água se prendam mais umas às outras, exigindo mais energia para passar ao estado gasoso. Resultado: temperatura de ebulição alta. Já o ácido sulfídrico não forma ligações de hidrogênio relevantes. Entre suas moléculas predominam interações dipolo-dipolo e forças de dispersão, que são mais fracas. Por isso, ele ferve a uma temperatura bem menor. Em resumo: quanto mais fortes as forças intermoleculares, maior a temperatura de ebulição. Logo, o gabarito é a alternativa C. Não é questão de massa molecular, nem de número atômico, nem apenas de “tamanho” da molécula. O que manda aqui é a intensidade da interação entre as moléculas, e a água leva vantagem nesse quesito com folga.