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title: "Eletronegatividade, polaridade e forças intermoleculares"
book: "Química dos ensinos fundamental e médio"
subject: chemistry
language: pt
chapter: 30
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/30-eletronegatividade-polaridade-e-forcas-intermoleculares
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)"
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# Capítulo 30 — Eletronegatividade, polaridade e forças intermoleculares

Uma lagartixa sobe pelo vidro de uma janela e fica pendurada nele por um único dedo, sem cola nem ventosa. Uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água, $\ce{H2O}$, é mais leve que uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de sulfeto de hidrogênio, $\ce{H2S}$, mas a água ferve a $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, enquanto o sulfeto de hidrogênio é um gás até $-60\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. As duas histórias falam da mesma coisa: as forças que prendem as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) umas às outras, e a outras coisas. Elas são muito mais fracas que as [ligações covalentes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-covalent-bond) dentro de uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), mas decidem se uma substância é um gás, um líquido ou um sólido à temperatura ambiente, e se uma lagartixa cai.

**O que você já sabe.**

Uma [ligação covalente](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-covalent-bond) é um par de [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) compartilhado por dois [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom); as [estruturas de Lewis](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lewis-structure) mostram os [pares ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair) e os [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair), e os pares em volta de um [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) central decidem a geometria de uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) ([Capítulo 24](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#ch-g10-lewis-and-shape)). Os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) têm carga; num sólido iônico, os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) positivos e negativos se atraem ([Capítulo 17](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#ch-g9-ions)).

![Uma lagartixa num vidro: as almofadinhas dos seus dedos se prendem por forças entre moléculas.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-polarity-and-cohesion/img-c4c9bd5535ae.jpg)

*Uma lagartixa num vidro: as almofadinhas dos seus dedos se prendem por forças entre [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule).*

## 30.1 A eletronegatividade

**Definição 30.1 (Eletronegatividade).**

A *eletronegatividade* de um elemento mede com que intensidade os seus [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom), numa [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), atraem os [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) das ligações que compartilham. É um número sem unidade; na escala usual, ele vai de cerca de 0.8 a cerca de 4.

![Eletronegatividades dos vinte primeiros elementos (escala de Pauling; nenhum valor é dado para o hélio, o neônio e o argônio, que aqui não formam ligações). Em destaque: os quatro mais eletronegativos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-polarity-and-cohesion/fig-86597e0fef60.svg)

*[Eletronegatividades](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity) dos vinte primeiros elementos (escala de Pauling; nenhum valor é dado para o hélio, o neônio e o argônio, que aqui não formam ligações). Em destaque: os quatro mais eletronegativos.*

**Proposição 30.2 (Tendências na tabela).**

A [eletronegatividade](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity) aumenta da esquerda para a direita ao longo de um período e diminui de cima para baixo num grupo. O flúor (3.98) é o elemento mais eletronegativo; os [metais alcalinos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/23-camadas-eletronicas-e-tabela-periodica#def-g10-electron-shells-family) são os menos eletronegativos (lítio 0.98, potássio 0.82).

**Demonstração.** Leitura da tabela: ao longo do período 2, $0.98 < 1.57 < 2.04 < 2.55 < 3.04 <
3.44 < 3.98$; descendo o [grupo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/20-a-tabela-periodica-um-primeiro-olhar#def-g9-periodic-table-first-look-period) 17, o flúor, $3.98$, está acima do cloro, $3.16$; descendo o [grupo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/20-a-tabela-periodica-um-primeiro-olhar#def-g9-periodic-table-first-look-period) 1, $2.20$, $0.98$, $0.93$, $0.82$. (Por que é assim é explicado no volume do primeiro ano da universidade.) ∎

**História — A escala de Pauling, 1932.**

O químico Linus Pauling construiu a primeira escala de [eletronegatividade](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity) em 1932, a partir das energias das ligações entre [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) diferentes. Ele deu ao flúor o maior valor, e a escala usada neste capítulo ainda leva o seu nome.

## 30.2 Ligações polares e moléculas polares

**Definição 30.3 (Ligação polar, carga parcial).**

Uma [ligação covalente](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-covalent-bond) entre dois [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de [eletronegatividades](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity) diferentes é uma *ligação polar*: o par compartilhado fica mais perto do [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) mais eletronegativo. Esse [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) tem uma pequena *carga parcial* negativa, representada por $\delta^-$, e o outro [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) uma carga parcial positiva igual, $\delta^+$.

**Proposição 30.4 (Quando uma ligação é polar?).**

Uma ligação entre dois [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) idênticos não é polar. Entre [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) diferentes, quanto maior a diferença de [eletronegatividades](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity), mais polar é a ligação; como regra prática, uma diferença abaixo de cerca de 0.4 (como em $\ce{C-H}$, $2.55 - 2.20 = 0.35$) é tratada como apolar. Quando a diferença é muito grande (como entre Na e Cl, $3.16 - 0.93 = 2.23$), os [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) não são compartilhados, mas transferidos: o composto é iônico.

**Demonstração.** Admitido: isso decorre da definição de [eletronegatividade](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity), sendo os limiares convenções. ∎

**Definição 30.5 (Moléculas polares e apolares).**

Uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é uma *molécula polar* se o centro das suas [cargas parciais](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) positivas e o centro das suas [cargas parciais](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) negativas não coincidem; se eles coincidem, ela é uma *molécula apolar*.

**Método 30.6 (Uma molécula é polar?).**

1. Desenhe a [estrutura de Lewis](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lewis-structure) e encontre a geometria da [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) .
2. Marque as [ligações polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) com $\delta^+$ e $\delta^-$ .
3. Se não houver [ligação polar](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) , a [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é apolar. Caso contrário, olhe a geometria: se as [ligações polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) estiverem dispostas simetricamente em volta do centro, os seus efeitos se anulam e a [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é apolar; se não, ela é polar.

![Na água, a geometria angular coloca o centro das cargas parciais positivas (entre os átomos de hidrogênio) abaixo do átomo de oxigênio: a molécula é polar. No dióxido de carbono, as duas ligações polares puxam em sentidos opostos (setas) e se anulam: os centros de carga coincidem no átomo de carbono.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-polarity-and-cohesion/fig-9b4780ee0c10.svg)

*Na água, a geometria angular coloca o centro das [cargas parciais](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) positivas (entre os [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio) abaixo do [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio: a [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é polar. No dióxido de carbono, as duas [ligações polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) puxam em sentidos opostos (setas) e se anulam: os centros de carga coincidem no [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono.*

**Exemplo 30.7 (Quatro moléculas).**

O cloreto de hidrogênio $\ce{HCl}$ tem uma [ligação polar](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) e é polar, com o cloro $\delta^-$. A amônia $\ce{NH3}$, uma pirâmide de três [ligações polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) $\ce{N-H}$, é polar, com o nitrogênio $\delta^-$. O metano $\ce{CH4}$ só tem ligações $\ce{C-H}$ quase apolares: ele é apolar. O tetraclorometano $\ce{CCl4}$ tem quatro [ligações polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) $\ce{C-Cl}$, mas nos vértices de um tetraedro regular: os seus efeitos se anulam e a [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é apolar.

## 30.3 As interações de van der Waals

**Definição 30.8 (Interação de van der Waals).**

Uma *interação de van der Waals* é uma atração fraca entre [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) vizinhas, que existe entre todas as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), polares ou não: os [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) de cada [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) estão sempre em movimento, e as cargas desiguais momentâneas de uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) atraem as das suas vizinhas. Entre [moléculas polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-molecule), as [cargas parciais](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) permanentes acrescentam uma atração a mais.

**Proposição 30.9 (Moléculas maiores se atraem mais).**

As [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) crescem com o tamanho das [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), isto é, com o número dos seus [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus); entre [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) parecidas, as maiores têm as temperaturas de fusão e de ebulição mais altas.

**Demonstração.** Admitido: uma nuvem eletrônica maior se deforma com mais facilidade, por isso as suas cargas momentâneas são maiores, e ela tem mais contato com as vizinhas. ∎

**Exemplo 30.10 (Os halogênios).**

As [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) $\ce{F2}$, $\ce{Cl2}$, $\ce{Br2}$, $\ce{I2}$ são todas apolares e cada vez maiores. As suas temperaturas de ebulição sobem junto: $-188\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, $-34\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, $59\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ e $184\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. À temperatura ambiente, o flúor e o cloro são gases, o bromo um líquido, o iodo um sólido.

**Observação 30.11 (A lagartixa).**

Uma única [interação de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) é minúscula, mas elas se somam. As almofadinhas dos dedos de uma lagartixa são cobertas por um tapete denso de pelos microscópicos, cada um dividido em pontas ainda mais finas, que chegam perto o bastante do vidro para que as [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) atuem sobre uma área total muito grande.

## 30.4 As ligações de hidrogênio

**Definição 30.12 (Ligação de hidrogênio).**

Uma *ligação de hidrogênio* é uma atração entre um [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio ligado a um [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) muito eletronegativo (nitrogênio, oxigênio ou flúor), que tem um $\delta^+$ acentuado, e um [par não ligante](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair) de outro [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrogênio, oxigênio ou flúor, muitas vezes numa [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) vizinha. Ela é desenhada como uma linha tracejada, e os três [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) envolvidos ficam quase em linha reta.

![Ligações de hidrogênio (tracejadas) em volta de uma molécula de água na água líquida: os seus dois átomos de hidrogênio se ligam aos átomos de oxigênio de duas vizinhas, e os dois pares não ligantes do seu átomo de oxigênio recebem os átomos de hidrogênio de outras duas.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-polarity-and-cohesion/fig-4061f37c4b30.svg)

*[Ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) (tracejadas) em volta de uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água na água líquida: os seus dois [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio se ligam aos [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio de duas vizinhas, e os dois [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair) do seu [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio recebem os [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio de outras duas.*

**Exemplo 30.13 (Etanol e propano).**

O etanol, $\ce{CH3-CH2-OH}$, de [massa molar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/25-o-mol-e-a-massa-molar#def-g10-the-mole-molar-mass) $46.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$, e o propano, $\ce{CH3-CH2-CH3}$, de [massa molar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/25-o-mol-e-a-massa-molar#def-g10-the-mole-molar-mass) $44.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$, têm [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de quase o mesmo tamanho. No entanto, o etanol ferve a $78\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ e o propano a $-42\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. As [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de etanol, com o seu grupo $\ce{O-H}$, formam [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) entre si; as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de propano não conseguem.

## 30.5 A coesão dos sólidos e dos líquidos

**Definição 30.14 (Sólido molecular).**

Um *sólido molecular* é um sólido formado por [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) mantidas umas junto às outras por [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) e, quando possível, por [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond). O gelo, o iodo sólido e o açúcar são sólidos moleculares.

**Proposição 30.15 (Coesão e mudança de estado).**

Quanto mais fortes as atrações entre as partículas de uma substância, mais altas as suas temperaturas de fusão e de ebulição. Em ordem crescente de intensidade: as [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals), as [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) e a atração entre os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) de um sólido iônico.

**Demonstração.** Admitido: a fusão e a ebulição afastam as partículas contra essas atrações, o que exige mais energia, e portanto uma temperatura mais alta, quando elas são mais fortes. ∎

**Exemplo 30.16 (Três sólidos).**

O cloreto de sódio, um sólido iônico, funde a $801\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; o gelo, mantido por [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond), a $0\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; o metano sólido, mantido só por [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) entre [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) pequenas, muito abaixo de $-150\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

![Temperaturas de ebulição dos compostos do hidrogênio com os elementos dos grupos 14 a 17. Em cada grupo, elas sobem com o tamanho da molécula, exceto para o primeiro membro dos grupos 15, 16 e 17, alto demais: a amônia, a água e o fluoreto de hidrogênio formam ligações de hidrogênio. (Nenhum valor é traçado onde as fontes usadas não dão nenhum.)](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-polarity-and-cohesion/fig-24acb2043744.svg)

*Temperaturas de ebulição dos compostos do hidrogênio com os elementos dos [grupos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/20-a-tabela-periodica-um-primeiro-olhar#def-g9-periodic-table-first-look-period) 14 a 17. Em cada grupo, elas sobem com o tamanho da [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), exceto para o primeiro membro dos [grupos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/20-a-tabela-periodica-um-primeiro-olhar#def-g9-periodic-table-first-look-period) 15, 16 e 17, alto demais: a amônia, a água e o fluoreto de hidrogênio formam [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond). (Nenhum valor é traçado onde as fontes usadas não dão nenhum.)*

**Observação 30.17 (O gelo e a neve).**

No gelo, cada [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água está ligada por [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) a quatro vizinhas, numa rede aberta de anéis hexagonais. Essa rede deixa mais espaço vazio que a água líquida, em que as ligações se rompem e se refazem o tempo todo: o gelo é menos denso que a água e flutua. A simetria de ordem seis dos cristais de neve reflete os anéis hexagonais da rede.

![Cristais de neve fotografados por Wilson Bentley no começo do século XX: todos têm seis ramos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-polarity-and-cohesion/img-b8cc6167f97d.jpg)

*Cristais de neve fotografados por Wilson Bentley no começo do século XX: todos têm seis ramos.*

## 30.6 Exercícios

**Exercício 30.1 ★.**

Nas ligações $\ce{H-Cl}$, $\ce{O-H}$ e $\ce{C-O}$, que [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) tem a [carga parcial](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) $\delta^-$? Use a tabela de [eletronegatividades](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity).

**Solução de Exercício 30.1.**

$\ce{H-Cl}$: o cloro (3.16 contra 2.20). $\ce{O-H}$: o oxigênio (3.44). $\ce{C-O}$: o oxigênio (3.44 contra 2.55).

**Exercício 30.2 ★.**

Quais destas ligações são polares: $\ce{H-H}$, $\ce{C-H}$, $\ce{O-H}$, $\ce{N-H}$, $\ce{Cl-Cl}$, $\ce{C-Cl}$? Dê a diferença de [eletronegatividades](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity) de cada uma.

**Solução de Exercício 30.2.**

$\ce{H-H}$: 0, não polar. $\ce{C-H}$: 0.35, tratada como apolar. $\ce{O-H}$: 1.24, polar. $\ce{N-H}$: 0.84, polar. $\ce{Cl-Cl}$: 0, não polar. $\ce{C-Cl}$: 0.61, polar.

**Exercício 30.3 ★.**

Que elemento é o mais eletronegativo em cada par: nitrogênio ou fósforo; oxigênio ou enxofre; carbono ou nitrogênio; sódio ou magnésio? Que tendência da tabela cada par ilustra?

**Solução de Exercício 30.3.**

Nitrogênio (3.04 > 2.19) e oxigênio (3.44 > 2.58): a [eletronegatividade](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity) diminui descendo um grupo. Nitrogênio (3.04 > 2.55) e magnésio (1.31 > 0.93): ela aumenta da esquerda para a direita ao longo de um período.

**Exercício 30.4 ★.**

Quais de $\ce{CH4}$, $\ce{NH3}$, $\ce{H2O}$ e $\ce{HCl}$ podem formar [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) entre as suas próprias [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule)? Explique.

**Solução de Exercício 30.4.**

A amônia e a água: cada uma tem [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio ligados ao nitrogênio ou ao oxigênio, e [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair) nesse [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom). O metano não tem hidrogênio ligado a N, O ou F; o cloreto de hidrogênio tem um hidrogênio ligado ao cloro, que não é um dos três [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) da definição.

**Exercício 30.5 ★.**

Existem atrações entre as [moléculas apolares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-molecule) do metano? Por que, mesmo assim, o metano é um gás à temperatura ambiente?

**Solução de Exercício 30.5.**

Sim: as [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) existem entre todas as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule). Mas as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de metano são pequenas (10 [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus)), por isso essas interações são muito fracas e se rompem a uma temperatura muito baixa: o metano ferve perto de $-162\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**Exercício 30.6 ★★.**

Diga se cada [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é polar: diclorometano $\ce{CH2Cl2}$ (tetraédrica), tetraclorometano $\ce{CCl4}$, amônia $\ce{NH3}$, dióxido de carbono $\ce{CO2}$, trifluoreto de boro $\ce{BF3}$ (um triângulo plano com o boro no centro).

**Solução de Exercício 30.6.**

$\ce{CH2Cl2}$: polar (duas [ligações polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) $\ce{C-Cl}$ e duas ligações $\ce{C-H}$ quase apolares: nenhuma simetria as anula). $\ce{CCl4}$: apolar (quatro ligações idênticas nos vértices de um tetraedro). $\ce{NH3}$: polar (pirâmide). $\ce{CO2}$: apolar (linear, ligações opostas). $\ce{BF3}$: apolar (três [ligações polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) idênticas a $120{}^{\circ}$ num plano se anulam).

**Exercício 30.7 ★★.**

No metanol, $\ce{CH3-OH}$, que [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio pode ser doado numa [ligação de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond)? Que [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) pode receber uma? As [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de metanol e de água podem formar [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) entre si? Desenhe uma.

**Solução de Exercício 30.7.**

O hidrogênio do grupo $\ce{O-H}$ pode ser doado (não os do $\ce{CH3}$, ligados ao carbono); o [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio, com os seus dois [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair), pode receber. Sim: o $\ce{O-H}$ do metanol pode se ligar ao oxigênio de uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água, e um $\ce{O-H}$ da água ao oxigênio do metanol, por exemplo $\ce{CH3-O-H}$ $\cdots$ $\ce{OH2}$.

**Exercício 30.8 ★★.**

Explique por que as temperaturas de ebulição sobem na ordem $\ce{CH4}$ < $\ce{SiH4}$ < $\ce{GeH4}$.

**Solução de Exercício 30.8.**

As três [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) são apolares e têm a mesma geometria, mas são cada vez maiores (10, 18 e 36 [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus)): as suas [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) crescem, e as suas temperaturas de ebulição também.

**Exercício 30.9 ★★.**

No gráfico das temperaturas de ebulição dos hidretos, que grupo não mostra nenhum valor anormal para o seu primeiro membro? Por quê?

**Solução de Exercício 30.9.**

O [grupo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/20-a-tabela-periodica-um-primeiro-olhar#def-g9-periodic-table-first-look-period) 14: o metano não tem hidrogênio ligado a N, O ou F e não forma [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond), por isso segue a tendência do seu grupo.

**Exercício 30.10 ★★.**

As ligações $\ce{H-Cl}$, $\ce{H-Br}$, $\ce{H-I}$ são cada vez menos polares (as [eletronegatividades](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity) do cloro, do bromo e do iodo são 3.16, 2.96 e 2.66), mas as temperaturas de ebulição sobem: $-85\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, $-66\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, $-35\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. Que interação vence, e por quê?

**Solução de Exercício 30.10.**

As [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals): as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) crescem do $\ce{HCl}$ para o $\ce{HI}$, e o aumento dessas interações com o tamanho supera a diminuição da atração entre as [cargas parciais](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond).

**Exercício 30.11 ★★.**

À temperatura ambiente, o cloro é um gás e o iodo um sólido, embora os dois sejam formados por [moléculas apolares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-molecule) $\ce{X2}$. Explique.

**Solução de Exercício 30.11.**

Uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de iodo é muito maior que uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de cloro (106 [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) contra 34): as suas [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) são muito mais fortes, fortes o bastante para manter as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) num sólido à temperatura ambiente.

**Exercício 30.12 ★★★.**

O etanol $\ce{CH3-CH2-OH}$, o metoximetano $\ce{CH3-O-CH3}$ e o propano $\ce{CH3-CH2-CH3}$ têm quase a mesma [massa molar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/25-o-mol-e-a-massa-molar#def-g10-the-mole-molar-mass). Eles fervem a $78\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, $-25\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ e $-42\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. Quais deles são polares? Quais formam [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) entre as suas próprias [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule)? Explique a ordem.

**Solução de Exercício 30.12.**

O propano é apolar: só [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals). O metoximetano é polar (duas [ligações polares](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) $\ce{C-O}$ num $\ce{C-O-C}$ angular), mas não tem hidrogênio no seu oxigênio: não há [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) entre as suas [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule). O etanol é polar e os seus grupos $\ce{O-H}$ formam [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond). Quanto mais fortes as atrações, mais alta a temperatura de ebulição: propano < metoximetano < etanol.

**Exercício 30.13 ★★★.**

No gelo, cada [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água está ligada por [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) a quatro vizinhas, numa rede aberta; na água líquida, a rede se rompe o tempo todo e desaba em parte. Explique por que o gelo flutua na água. Por que isso é importante para os peixes de um lago congelado?

**Solução de Exercício 30.13.**

A rede aberta do gelo ocupa mais espaço que as mesmas [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) no líquido, por isso o gelo é menos denso que a água líquida e flutua. Um lago congela de cima para baixo: a camada de gelo isola a água de baixo, que continua líquida, e os peixes sobrevivem.

**Exercício 30.14 ★★★.**

Ordene por temperatura de fusão crescente, e justifique pelas atrações entre as partículas: cloreto de potássio $\ce{KCl}$, gelo $\ce{H2O}$, metano sólido $\ce{CH4}$.

**Solução de Exercício 30.14.**

Metano sólido ([interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) entre [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) pequenas) < gelo ([ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond)) < cloreto de potássio (atração entre [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion)).

**Exercício 30.15 ★★★.**

O flúor é mais eletronegativo que o oxigênio, por isso uma ligação $\ce{H-F}$ é mais polar que uma ligação $\ce{O-H}$. Mesmo assim, a água ferve a $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ e o fluoreto de hidrogênio a $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. Conte os [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio que cada [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) pode doar e os [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair) com que ela pode receber, e explique.

**Solução de Exercício 30.15.**

Uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água tem dois [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio para doar e dois [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair) com que receber: cada [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) pode participar de quatro [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond), duas doadas e duas recebidas, o que constrói uma rede completa. Uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de fluoreto de hidrogênio tem três [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair), mas só um [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio: ela doa uma única [ligação de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond), por isso, em média, só uma ligação por [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) pode se formar (cadeias em zigue-zague). A água tem cerca do dobro de [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) por [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), e ferve mais alto.

## 30.7 Problema: por que a água ferve a $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$?

**Problema 30.1.**

Problema de fim de semana — sem ligações de hidrogênio, a que temperatura a água ferveria?

O oxigênio, o enxofre e o selênio estão no mesmo grupo da tabela, e os três formam um composto com o hidrogênio: $\ce{H2O}$, $\ce{H2S}$, $\ce{H2Se}$. Em cada grupo de hidretos, as temperaturas de ebulição em geral sobem com o tamanho da [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule). A água quebra a regra. Em quanto?

**Parte I — Três [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule).**

1. Desenhe as [estruturas de Lewis](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lewis-structure) de $\ce{H2O}$ , $\ce{H2S}$ e $\ce{H2Se}$ . Por que elas se parecem?
2. Calcule as suas [massas molares](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/25-o-mol-e-a-massa-molar#def-g10-the-mole-molar-mass) .
3. Calcule as diferenças de [eletronegatividade](#def-g11-polarity-and-cohesion-electronegativity) das ligações $\ce{O-H}$ , $\ce{S-H}$ e $\ce{Se-H}$ (oxigênio 3.44, enxofre 2.58, selênio 2.55, hidrogênio 2.20). Que ligações são claramente polares?
4. Qual é a geometria das três [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) ? Elas são polares?
5. Conte os [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) de cada [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) . Qual tem as [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) mais fortes?

**Parte II — As [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond).**

6. Qual dos três compostos forma [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) entre as suas [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) ? Por que não os outros?
7. De quantas [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água pode participar, no máximo? Desenhe-as.
8. Que interações mantêm as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de sulfeto de hidrogênio juntas no líquido?

**Parte III — A tendência.**

9. O sulfeto de hidrogênio ferve a $212.9\,\mathrm{K}$ e o seleneto de hidrogênio a $-41.3\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ . Expresse a primeira em graus Celsius ( $\theta = T - 273.15$ ).
10. Em quanto a temperatura de ebulição sobe do período 3 ( $\ce{H2S}$ ) para o período 4 ( $\ce{H2Se}$ )?
11. Por que ela sobe?
12. Supondo a mesma subida do período 2 para o período 3, a que temperatura ferveria uma $\ce{H2O}$ “normal”?
13. Teste o método no [grupo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/20-a-tabela-periodica-um-primeiro-olhar#def-g9-periodic-table-first-look-period) 14: o $\ce{SiH4}$ ferve a $-112\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ e o $\ce{GeH4}$ a $-88.1\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ . Preveja a temperatura de ebulição do $\ce{CH4}$ e compare com a real, $-162\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ . A extrapolação é exata?
14. Faça o mesmo para o [grupo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/20-a-tabela-periodica-um-primeiro-olhar#def-g9-periodic-table-first-look-period) 17 ( $\ce{HCl}$ $-85.1\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ , $\ce{HBr}$ $-66.4\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ ) e compare com o $\ce{HF}$ , $19.6\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ .

**Parte IV — A diferença.**

15. A água ferve de verdade a $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ . Qual é o tamanho da diferença entre o valor real e o valor extrapolado?
16. O mesmo para a amônia, usando $\ce{PH3}$ $-87.8\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ e $\ce{AsH3}$ $-62.5\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ ; a amônia ferve de verdade a $-33.4\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ .
17. Ordene a água, o fluoreto de hidrogênio e a amônia pelo tamanho da sua diferença, e explique a ordem contando as [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) .
18. Sem [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) , a água seria um sólido, um líquido ou um gás à temperatura ambiente? O que isso significaria para a Terra?
19. Por que a resposta da questão 12 é só uma estimativa?
20. Dê a resposta final: a cerca de que temperatura a água ferveria sem [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) ?

**Solução de Problema 30.1.**

**1.** $\ce{H-O-H}$, $\ce{H-S-H}$, $\ce{H-Se-H}$, cada [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) central com dois [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair): O, S e Se têm seis [elétrons de valência](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/23-camadas-eletronicas-e-tabela-periodica#def-g10-electron-shells-valence), por estarem no mesmo grupo.

**2.** $M(\ce{H2O}) = 18.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$, $M(\ce{H2S}) =
34.1\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$, $M(\ce{H2Se}) = 81.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$.

**3.** $3.44 - 2.20 = 1.24$; $2.58 - 2.20 = 0.38$; $2.55 - 2.20 = 0.35$. Só a ligação $\ce{O-H}$ é claramente polar.

**4.** Angular (quatro grupos, dois deles [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair)). A água é polar; o sulfeto de hidrogênio e o seleneto de hidrogênio, só muito pouco.

**5.** 10, 18 e 36 [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus): o seleneto de hidrogênio tem as [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) mais fortes.

**6.** Só a água: os seus [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio estão ligados ao oxigênio, um dos três [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) muito eletronegativos; o enxofre e o selênio não são eletronegativos o bastante para dar aos seus [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio um $\delta^+$ acentuado.

**7.** Quatro: duas pelos seus próprios [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio, duas recebidas pelos seus dois [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair).

**8.** [Interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) (incluindo uma atração fraca entre as pequenas [cargas parciais](#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond)).

**9.** $212.9 - 273.15 = -60.3\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ e $-41.3\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**10.** $-41.3 - (-60.3) = 19.0\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**11.** A [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é maior, por isso as suas [interações de van der Waals](#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) são mais fortes.

**12.** $-60.3 - 19.0 = -79.3\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**13.** Subida $-88.1 - (-112) = 23.9\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; previsão para o metano $-112 - 23.9 = -136\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, contra $-162\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ na realidade: a extrapolação fica cerca de $26\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ alta demais. Ela não é exata; a tendência real não é uma reta.

**14.** Subida $18.7\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; previsão para o fluoreto de hidrogênio $-85.1 - 18.7 = -103.8\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, contra $19.6\,{}^{\circ}\mathrm{C}$: uma diferença de cerca de $123\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**15.** $100 - (-79.3) = 179\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, cerca de $180\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**16.** Subida $25.3\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; previsão $-87.8 - 25.3 =
-113\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; diferença $-33.4 - (-113) = 80\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**17.** Água ($180\,{}^{\circ}\mathrm{C}$) > fluoreto de hidrogênio ($123\,{}^{\circ}\mathrm{C}$) > amônia ($80\,{}^{\circ}\mathrm{C}$). A água doa dois [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio e recebe com dois [pares não ligantes](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair): quatro [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) por [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), todas usadas. O fluoreto de hidrogênio só tem um hidrogênio para doar, e a amônia só um [par não ligante](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-lone-pair) com que receber: em média, menos ligações por [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), e o nitrogênio, menos eletronegativo, forma ligações mais fracas.

**18.** Um gás: ela ferveria perto de $-80\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. A Terra não teria água líquida, nem oceanos, nem chuva, nem nenhuma das formas de vida que dependem deles.

**19.** Ela extrapola uma reta traçada por apenas dois pontos, e o teste no [grupo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/20-a-tabela-periodica-um-primeiro-olhar#def-g9-periodic-table-first-look-period) 14 mostra que uma extrapolação assim pode errar em uns $25\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**20.** Sem [ligações de hidrogênio](#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond), a água ferveria a cerca de $-80\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, uns $180\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ abaixo do seu verdadeiro ponto de ebulição.