Escrito por: Raphael Diniz.
INICIANTE
Inicialmente temos que recordar como é calculado o nox por meio da estrutura.
$$\bullet$$ Na definição do nox, ele consiste na carga que o átomo teria caso sua ligação, com caráter $$100 \%$$ iônica fosse rompida (lembre-se que na ligação participam dois elétrons). Desse modo, podemos calcular ele por meio do rompimento e fornecimento do par de elétrons para o átomo mais eletronegativo (veja que ao romper a ligação, o átomo mais eletronegativo vai recuperar seu elétron original mais o elétron do outro átomo envolvido. Logo, sua carga será $$-1$$).
Com tudo isso em mente e nomeando os carbonos de 1 a 6 da esquerda da direita, temos o seguinte:
$$\bullet$$ NOX: $$C_1=-1$$; $$C_2=0$$; $$C_3=0$$; $$C_4=0$$; $$C_5=0$$ e $$C_6=+3$$
$$\rightarrow NOX_{m}={1\over3}$$
INTERMEDIÁRIO
Para o ponto de fusão e ebulição o fator preponderante será a compactação/interação entre as moléculas, possuindo diferentes abordagens em cada caso:
$$\bullet$$ Ponto de fusão: Temos que levar em conta que esse processo se refere a transição do estado sólido para o líquido. Desse modo, para o composto que tiver uma maior compactação no estado sólido (lembre-se que nesse estado, as moléculas se organizam em redes/retículos, sendo de extrema importância esse aspecto), será necessário fornecer uma maior quantidade de energia para que essas disposições sejam desfeitas. Logo:
$$isopentado<pentano<neopentano$$
O neopentano tem uma compactação melhor que o pentano em virtude da disposição de dois eixos, cada um com dois átomos de carbono, de forma perpendicular, dando uma aspecto tridimensional a estrutura.
$$\bullet$$ Ponto de ebulição: Aqui teremos a transição do estado líquido para o gasoso. Assim, o fator mais relevante deixa de ser a compactação para ser a interação entre as moléculas. Dessa maneira, as ramificações serão prejudiciais para uma plena interação, sendo necessário fornecer maior energia para as moléculas que tenham entre si maiores interações. Logo:
$$neopentano<isopentano<pentano$$
AVANÇADO
Aqui será necessário observar a disposição dos grupos $$-COOH$$ e sua consequente posição dos seus vetores momento dipolar.
Interação com a água:
$$\bullet$$ No ácido maleico: Seus dois vetores estão dispostos de maneira a formarem uma resultante. Logo, ele terá uma natureza polar, se dissolvendo quando adicionado a água.
$$\bullet$$ No ácido fumárico: Seus dois vetores possuem a mesma direção, porém com sentidos opostos, anulando-se no fim. Logo ele terá uma natureza apolar, não se dissolvendo quando adicionado a água.
Ponto de ebulição:
O fator determinante será a análise da posição dos grupos $$-COOH$$ no ácido maleico. Em virtude da grande proximidade entre eles, haverá o surgimento de ligações de hidrogênio intramoleculares, diminuindo assim o número de interações de hidrogênio que ele pode fazer com outras moléculas. Consequentemente, a energia necessária para romper as interações que o colocam no estado líquido é menor. Logo:
ácido maleico < ácido fumárico