2 Físico-Química - 1 semestre-5

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 Quando as micelas encontram um filme de gordura, seus ânions encontram algo a mais que 
pode acomodar caudas hidrófobas (veja Fig. seguinte). As caudas de um número enorme de ânions do 
sabão penetram no filme; em um certo sentido elas se dissolvem na gordura ou no óleo. As cabeças 
hidrófilas, no entanto, não serão arrastadas para a gordura; elas permanecem na água. Com uma 
pequena agitação produzida, por exemplo, por uma máquina de lavar roupa, a película gordurosa se 
fragmenta em incontáveis gotas minúsculas cada uma delas envolvida por um grande número de 
cabeças negativamente carregadas. Como as gotas, agora em dispersão coloidal, têrn cargas de 
mesmo sinal, elas se repelem e não podem agrupar-se novamente. A película gordurosa foi, para todos 
os fins práticos, dissolvida e será enviada para a destruição por bactérias nas estações de tratamento 
de água ou no solo. 
 
 
 
 
Ao lavarmos um prato sujo de óleo, forma-se o que os químicos chamam de micela, uma gotícula 
microscópica de gordura envolvida por moléculas de sabão, orientadas com a cadeia apolar direcionada 
Fig. Micelas de sabão. A formação das micelas de sabão é 
induzida pela tendência a evitar a água das "caudas 
hidrófobas" das unidades do sabão e pela tendência a atrair 
água de suas "cabeças hidrófilas'". 
 
 
 
 
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para dentro (interagindo com o óleo) e a extremidade polar para fora (interagindo com a água). 
A água usada para enxaguar o prato interage com a parte externa da micela, que é constituída pelas 
extremidades polares das moléculas de sabão. Assim, a micela é dispersa na água e levada por ela, o 
que torna fácil remover, com auxílio do sabão, sujeiras apoiares. 
O processo de formação de micelas é denominado emulsificação. O esquema abaixo ilustra esse 
processo. Dizemos que o sabão atua como emulsificante ou emulsionante, ou seja, ele tem a 
propriedade de fazer com que o óleo se disperse na água, na forma de micelas. 
 
 
Os detergentes sintéticos atuam da mesma maneira que os sabões, porém diferem deles na 
estrutura da molécula. Sabões são sais de ácido carboxílico de cadeia longa, e detergentes sintéticos, na 
grande maioria, são sais de ácidos sulfônicos de cadeia longa. Atualmente existem muitos outros tipos 
de detergentes com estruturas diferentes, mas que, invariavelmente, possuem uma longa cadeia apoiar 
e uma extremidade polar. 
 
 
 
 
Os detergentes sintéticos podem ser aniônicos ou catiônicos, dependendo da carga do íon orgânico 
responsável pela limpeza. 
 
 
 
 
Há também, no mercado, alguns produtos que contêm detergentes não-iônicos. Um exemplo é o da 
seguinte substância. 
 
 
 
 
Detergentes catiônicos 
 
 
 
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Os detergentes catiônicos do tipo sal de amônio quaternário possuem efeito germicida, isto é, 
matam microrganismos (germes), tais como bactérias e fungos. 
 
 
Por esse motivo, ao ler o rótulo de alguns produtos desinfetantes para uso sanitário, você encontrará 
inscrições do tipo “ingrediente ativo: quaternário de amônio”. 
Outra interessante aplicação dos detergentes catiônicos está nos líquidos para enxaguar e 
higienizar a boca. Muitos deles contêm cloreto de cetilpiridínio, que atua como detergente na remoção 
das sujeiras que se acumulam nos dentes e têm relação com a formação da placa bacteriana. Sua fórmula 
estrutural é: 
 
 
 
 
10.1. Impacto ambiental de sabões e detergentes 
 
Diariamente, sabões e detergentes usados nas residências atingem o sistema de esgotos e acabam 
indo parar em rios e lagos. Lá, com o movimento das águas, formam uma camada de espuma na 
superfície, que impede a entrada de oxigênio, essencial para a vida dos peixes. 
As aves aquáticas também são muito prejudicadas com a poluição da água por sabões e 
detergentes. Elas possuem um revestimento de óleo em suas penas e bóiam na água graças à 
camada de ar que fica presa debaixo delas. Quando esse revestimento é removido, essas aves não 
conseguem mais boiar e se afogam. 
Após algum tempo, esses resíduos de sabões são decompostos sob a ação dos microrganismos 
que vivem no ambiente aquático. A esse processo damos o nome de biodegradação. 
Sabões são fabricados a partir de substâncias presentes na natureza viva (os óleos e as gorduras) 
e existem muitos microrganismos capazes de degradá-los. Todo sabão é biodegradável. 
Já os detergentes sintéticos podem ou não ser biodegradáveis. Experiências mostram que os 
detergentes de cadeia carbônica não-ramificada são biodegradáveis, ao passo que os de cadeia 
ramificada não são. A legislação atual exige que os detergentes sejam biodegradáveis. 
 
 
Em certas regiões a água é rica em íons Ca2+ e/ou Mg2+. Esse tipo de igual é chamado de água 
dura. Nela, os sabões não atuam de modo satisfatório, pois ocorre uma reação entre esses cátions e o 
ânion do sabão, formando um precipitado (composto insolúvel). Isso pode diminuir ou até mesmo anular 
 
 
 
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completamente a eficiência da limpeza. 
 
 
 
Para resolver esse problema, os fabricantes adicionam ao produto uma substância conhecida como 
agente sequestrante, cuja função é precipitar os íons Ca2+ e Mg2+ antes que eles precipitem o sabão. 
Um dos agentes sequestrantes mais usados é o tripolifosfato de sódio Na5P3O10. 
Há, no entanto, um inconveniente no uso desses agentes. Eles são nutrientes de algas e, 
quando vão parar num lago, favorecem a proliferação delas. Esse crescimento exagerado impede 
a entrada de luz solar; assim, as algas do fundo morrem (por falta de luz) e começam a apodrecer. 
Esse apodrecimento consome oxigênio da água, o que, por sua vez, acarreta a morte dos peixes 
Esse processo e chamado de eutrofização do lago (do grego eu, “bem’, e trophein, nutrir”). 
 
10.2. Sabões e detergentes são tensoativos 
 
Se colocarmos uma pequena agulha com cuidado sobre a superfície da água pura, ela permanecerá 
aí. Se, no entanto, adicionarmos uma gota de detergente, imediatamente ela afundará. 
 
 
A água possui uma alta tensão superficial, ou, em outras palavras, sua superfície possui uma 
resistência a ser atravessada. Isso é explicado pelas pontes de hidrogênio quç mantêm as moléculas 
fortemente unidas. 
 
A presença de sabões e detergentes diminui a tensão superficial, porque essas substâncias tendem 
a se acumular na superfície, diminuindo a força atrativa entre as moléculas. Dizemos que são agentes 
tensoativos ou surfactantes, pois atuam sobre a tensão superficial. 
 
 
 
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10.3. Sabões x detergentes 
a) Água dura = água com elevada concentração de íons: Ca2+, Mg2+ ou Fe3+. 
 
b) em meio ácido 
 
 
 
 
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ESTUDO DAS SOLUÇÕES 
Exetcícios de Aprendizagem 
 
01. (Unicamp) Ainda sonolentos, saem em direção ao local 
da ocorrência e resolvem parar num posto de combustível. - 
Complete! - diz Rango ao frentista. Assim que o rapaz 
começa a colocar álcool no tanque, Estrondosa grita: - Pare! 
Pare! Este carro é a gasolina! - Ainda bem que você percebeu 
o engano - disse Rango. - Amigo! Complete o tanque com 
gasolina. O nosso herói procedeu assim porque calculou que, 
com o volume de álcool anidro colocado no tanque, 
adicionando a gasolina contendo 20% (volume/volume) de 
etanol, obteria um combustível com 24% de etanol 
(volume/volume), igual àquele vendido nos postos até pouco 
tempo atrás. 
a) Sabendo-se que o volume total do tanque é 50 litros, qual 
é a quantidade total de álcool, em litros, no tanque agora 
cheio? 
b) Que volume de etanol anidro o frentista colocou por 
engano no tanque do carro?02. (Unicamp) Enquanto estudavam a ficha cadastral do 
vigia, Estrondosa e Rango resolveram tomar um refrigerante. 
Numa tina com água e gelo havia garrafinhas plásticas de um 
mesmo refrigerante "diet" e comum. O refrigerante comum 
contém sacarose. O "diet" é adoçado com substâncias que 
podem ser até 500 vezes mais doces do que a sacarose. Sem 
se preocupar com os rótulos, que haviam se soltado, Rango 
pegou duas garrafas que estavam bem à tona, desprezando as 
que estavam mais afundadas na água. Considere que um 
refrigerante é constituído, essencialmente, de água e de um 
adoçante, que pode ser sacarose ou outra substância, já que, 
para um mesmo refrigerante, todos os outros constituintes 
são mantidos constantes. A figura mostra os dados relativos 
à massa de refrigerante em função do seu volume. Sabe-se, 
também, que em 100mL de refrigerante comum há 13g de 
sacarose. 
 
 
 
a) Qual das curvas, A ou B, corresponde ao tipo de 
refrigerante escolhido por Rango? Justifique. 
 
b) Calcule a porcentagem em massa de sacarose no 
refrigerante comum. Explicite como obteve o resultado. 
 
 
03. (Ita) A figura abaixo mostra a curva de solubilidade do 
brometo de potássio (KBr) em água: 
 
 
Dados 
Massa molar (g/mol): K = 39,10; Br = 79,91 
Baseando nas informações apresentadas na figura é 
ERRADO afirmar que 
a) a dissolução do KBr em água é um processo endotérmico. 
b) a 30°C, a concentração de uma solução aquosa saturada 
em KBr é de aproximadamente 6mol/kg (molal). 
c) misturas correspondentes a pontos situados na região I da 
figura são bifásicas. 
d) misturas correspondentes a pontos situados na região II da 
figura são monofásicas. 
e) misturas correspondentes a pontos situados sobre a curva 
são saturadas em KBr. 
 
04. (Fuvest) 160 gramas de uma solução aquosa saturada de 
sacarose a 30°C são resfriados a 0°C. Quanto do açúcar 
cristaliza? 
Temperatura °C Solubilidade da sacarose 
 g/100 g de H‚O 
 
 0 180 
 30 220 
a) 20 g. 
b) 40 g. 
c) 50 g. 
d) 64 g. 
e) 90 g. 
 
05. (Fuvest) Industrialmente, o clorato de sódio é produzido