08) Explique por que o ponto de ebulição da água (H2O) é muito superior ao do metano (CH4), mesmo sendo moléculas pequenas.

09) Diferencie dipolos permanentes, dipolos induzidos e forças de dispersão de London utilizando exemplos de substâncias simples como HCl, Cl2 e Ar

10) Combine os conceitos:
A cafeína (C8H10N4O2) apresenta uma estrutura complexa com ligações covalentes, momentos dipolares e interações intermoleculares significativas.
1. Identifique a geometria em torno de cada átomo de carbono.
2. Determine a polaridade geral da molécula e explique como isso contribui para sua solubilidade em água.
3. Discuta o tipo de forças intermoleculares entre as moléculas de cafeína em solução.

Question

08) Explique por que o ponto de ebulição da água (H2O) é muito superior ao do metano (CH4), mesmo sendo moléculas pequenas.

09) Diferencie dipolos permanentes, dipolos induzidos e forças de dispersão de London utilizando exemplos de substâncias simples como HCl, Cl2 e Ar

10) Combine os conceitos:
A cafeína (C8H10N4O2) apresenta uma estrutura complexa com ligações covalentes, momentos dipolares e interações intermoleculares significativas.
1. Identifique a geometria em torno de cada átomo de carbono.
2. Determine a polaridade geral da molécula e explique como isso contribui para sua solubilidade em água.
3. Discuta o tipo de forças intermoleculares entre as moléculas de cafeína em solução.

Accepted Answer

Claro, vamos responder às questões:

**08)** O ponto de ebulição da água (H₂O) é muito superior ao do metano (CH₄) devido à presença de ligações de hidrogênio entre as moléculas de água. Essas ligações são interações fortes que ocorrem entre o átomo de hidrogênio de uma molécula de água e o átomo de oxigênio de outra. No caso do metano, as forças intermoleculares são apenas forças de dispersão de London, que são muito mais fracas. Portanto, mais energia é necessária para quebrar as ligações de hidrogênio na água, resultando em um ponto de ebulição mais alto.

**09)**

- **Dipolos permanentes:** Ocorrem em moléculas polares onde há uma diferença significativa de eletronegatividade entre os átomos, como em HCl. A molécula possui uma extremidade parcialmente positiva e outra parcialmente negativa.

- **Dipolos induzidos:** São dipolos temporários que ocorrem quando a presença de uma molécula polar ou um íon perturba a distribuição eletrônica de uma molécula apolar, como Cl₂.

- **Forças de dispersão de London:** Presentes em todas as moléculas, mas são a única força intermolecular em moléculas apolares como Ar e Cl₂. São causadas por flutuações momentâneas na distribuição dos elétrons que criam dipolos temporários.

**10)**

1. **Geometria em torno de cada átomo de carbono:** Na cafeína, a geometria em torno dos átomos de carbono é geralmente tetraédrica, mas pode ser plana trigonal em átomos de carbono envolvidos em ligações duplas.

2. **Polaridade geral da molécula:** A cafeína é uma molécula polar devido à presença de grupos funcionais como aminas e carbonilas que criam regiões de carga parcial positiva e negativa. Isso contribui para sua solubilidade em água, pois a polaridade permite que ela interaja favoravelmente com as moléculas de água.

3. **Forças intermoleculares na solução:** As principais forças intermoleculares entre as moléculas de cafeína em solução são ligações de hidrogênio e interações dipolo-dipolo. Essas interações permitem que a cafeína se dissolva bem em solventes polares como a água.