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Aulas 15 e 16 Forças intermoleculares Competências 4, 5, 6 e 7 Habilidades 14, 18, 21, 24, 25 e 27 Competência 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade. H1 Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos. H2 Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico. H3 Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas. H4 Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável da biodiversidade. Competência 2 – Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes contextos. H5 Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano. H6 Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utilização de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum. H7 Selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para a comparação de materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do trabalhador ou a qualidade de vida. Competência 3 – Associar intervenções que resultam em degradação ou conservação ambiental a processos produtivos e sociais e a instrumen- tos ou ações científico-tecnológicos. H8 Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos. H9 Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo de energia para a vida, ou da ação de agentes ou fenômenos que podem causar altera- ções nesses processos. H10 Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e(ou) destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais. H11 Reconhecer benefícios, limitações e aspectos éticos da biotecnologia, considerando estruturas e processos biológicos envolvidos em produtos biotecnoló- gicos. H12 Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios. Competência 4 – Compreender interações entre organismos e ambiente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais. H13 Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a manifestação de características dos seres vivos. H14 Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros. H15 Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos. H16 Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos. Competência 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos. H17 Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica. H18 Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam. H19 Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental. Competência 6 – Apropriar-se de conhecimentos da física para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico- -tecnológicas. H20 Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes. H21 Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e (ou) do eletromagnetismo. H22 Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais. H23 Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas. Competência 7 – Apropriar-se de conhecimentos da química para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico- -tecnológicas. H24 Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas. H25 Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção. H26 Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos. H27 Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos químicos, observando riscos ou benefícios. Competência 8 – Apropriar-se de conhecimentos da biologia para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico- -tecnológicas. H28 Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida ou com seus limites de distribuição em diferentes ambientes, em especial em ambientes brasileiros. H29 Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos, analisando implicações para o ambiente, a saúde, a produção de alimentos, matérias-primas ou produtos industriais. H30 Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que visam à preservação e à implementação da saúde individual, coletiva ou do ambiente. 55 Forças intermoleculares Forças ou interações intermoleculares são forças de atração que ocorrem entre as moléculas (por isso o ter- mo intermoleculares, entre moléculas) das substâncias, que as mantêm unidas no estado sólido e líquido. Elas são bem mais fracas que as interações intramoleculares (dentro das moléculas) ou interatômicas (entre átomos), que unem átomos (na ligação covalente) ou íons (na ligação iônica e na metálica). As forças intermoleculares determinam os pontos de fusão e de ebulição e a solubilidade das substâncias umas nas outras, bem como a tensão superficial e a viscosidade dos líquidos. § Tensão superficial é uma propriedade que faz com que a camada superficial de um líquido comporte-se como uma membrana elástica. O efeito dela são as gotas de água, as bolhas de sabão ou a possibilidade de os insetos caminharem sobre a superfície da água. § Viscosidade é a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido (líquido ou gás) ao escoamento, a uma dada temperatura. O óleo, por exemplo, é mais viscoso que a água. As forças intermoleculares são também conhecidas como forças de Wan der Waals (físico holandês que previu sua existência). As mais importantes são três: Forças de dipolo-dipolo ou de dipolo permanente Se a molécula contém um dipolo permanente (devido à polaridade de uma ou mais de suas ligações covalente), então podemos ver como essas moléculas se atraem umas às outras: o lado positivo do dipolo dessa molécula atrai o lado negativo do dipolo da outra molécula. Esta força existe, portanto, entre moléculas polares (μtotal ≠ 0). Exemplo: § Moléculas de cloreto de hidrogênio (HCℓ) no estado gasoso. Dipolo permanente entre duas moléculas de HCℓ Outros exemplos: HBr, SO2, NH3 etc. 56 Forças de dipolo instantâneo + dipolo induzido ou forças de London ou forças deVan der Waals Ocorre entre moléculas apolares e também têm natureza elétrica. Numa molécula apolar como o H2, os elétrons estão equidistantes dos núcleos. Num determinado instante, no entanto (por isso o nome dipolo instantâneo), a nuvem eletrônica pode se aproximar mais de um dos núcleos e estabelecer um dipolo instantâneo, o qual, por sua vez, induz (por isso o nome dipolo induzido) as demais moléculas a formarem novos dipolos, dando origem a uma força de atração elétrica de pequena intensidade entre elas. Exemplos: § O gelo seco (CO2), o iodo (I2), as pedras de naftalina e as de cânfora sofrem sublimação, isto é, passam diretamente do estado sólido para o gasoso, uma vez que as interações de dipolo instantâneo-dipolo dipolo induzido que as unem são fracas. gelo seco cristais de iodo pedras de naftalina pedras de cânfora Outros exemplos: H2, N2, O2, F2, Cø2, Br2, P4, S8, CH8 e todos os hidrocarbonetos. Observação: o termo forças de Van der Waals inclui três tipos de interações distintas: forças entre dois dipolos permanentes (ou dipolo-dipolo), entre dipolo permanente e induzido (instantâneo) e entre dois dipolos induzidos (força de dispersão de London ou forças de London). Apesar de a força de dispersão de London ser quase 10 vezes mais fraca do que as forças dipolo-dipolo, ela é importante para explicar várias propriedades como: solubilidade, viscosidade, temperatura de fusão e ebulição, entre outros. ligações ou pontes de hidrogênio É um caso particular das forças de dipolo permanente (dipolo-dipolo), segundo o qual a intensidade é tão grande que recebe um nome particular. Ocorre em moléculas que apresentam átomos de hidrogênio (elemento com baixa eletronegatividade) com elementos muito eletronegativos, como o flúor, o oxigênio ou o nitrogênio. Os exemplos mais frequentes são as moléculas formadas pela combinação do hidrogênio com os elementos muito eletronegativos mencionados: HF H2O NH3 57 Observe a formação das ligações de hidrogênio em cada uma das moléculas: a) HF b) H20 As ligações de hidrogênio explicam uma propriedade muito particular da água. Ao contrário da maioria das substâncias, a água sólida é menos densa que a água líquida. água líquida água sólida Observe: o arranjo desordenado das moléculas no estado líquido é mais compacto, há menos espaços vazios entre elas, razão pela qual a substância é mais densa nesse estado. No entanto, o arranjo ordenado do estado sólido cria espaços vazios maiores entre as moléculas, o que torna a substância mais “leve”, menos densa. c) NH3 A dupla hélice do DNA é estabilizada por pontes de hidrogênio entre as bases presas às duas cadeias. 58 temperaturas de Fusão (tF ou pF) e de ebulição (te ou pe) Primeiro caso Moléculas com tamanhos (massas moleculares) semelhantes. Aumenta a intensidade da interação: dipolo instantâneo-dipolo induzido < dipolo permanente < ligação de hidrogênio Aumenta o ponto de fusão e o ponto de ebulição. Exemplos: Substância Massa molecular (u) Interação PE (°C) CH4 16 dipolo instantâneo-dipolo induzido –162 H2O 18 ligação de hidrogênio +100 Substância Massa molecular (u) Interação PE (°C) CH3 – O – CH3 46 dipolo permanente –24 CH3 – CH2 – OH 46 ligação de hidrogênio +78 59 Segundo caso Moléculas com mesmo tipo de interação e tamanhos (massas moleculares) diferentes. Aumenta a massa molecular. Aumenta o ponto de fusão e o ponto de ebulição. Exemplos: Substância Massa molecular (u) Interação PE (°C) CH4 16 dipolo instantâneo-dipolo induzido –162 C4H10 58 dipolo instantâneo-dipolo induzido –1 Substância Massa molecular (u) Interação PE (°C) CH3 – OH 32 ligação de hidrogênio +65 CH3 – CH2 – OH 46 ligação de hidrogênio +78 Substância Massa molecular (u) Interação PE (°C) HCø 36,5 dipolo permanente –85 HBr 81 dipolo permanente –67 Terceiro caso Moléculas com mesmo tipo de interação e mesma massa molecular. Diminui a ramificação. Aumenta a área de contato entre as moléculas. Aumenta o ponto de fusão e o ponto de ebulição. Exemplos: Substância Massa molecular (u) Interação PE (°C) 58 dipolo instantâneo-dipolo induzido –12 58 dipolo instantâneo-dipolo induzido –0,5 60 Observação: apesar de ter a mesma massa molecular e o mesmo tipo de interação (dipolo instantâneo- -dipolo induzido) entre suas moléculas, o metil-butano é ramificado. A área de contato entre suas moléculas é menor do que no butano, cuja cadeia é normal. Quanto maior a área de contado entre as moléculas, mais intensas são as interações, maior, portanto, é o ponto de ebulição. metil-butano butano solubilidade Por que o óleo não se dissolve na água? É necessário considerar que os processos de dissolução estão associados às interações moleculares. O tipo de força intermolecular da água deve ser diferente do tipo de força intermolecular do óleo. Como a água é uma substância polar, conclui-se que as moléculas do óleo devem ser apolares, mesmo sem conhecer a estrutura dela. Baseado nesse fato, pode-se afirmar que: Substâncias polares tendem a se dissolver em solventes polares. Substâncias apolares tendem a se dissolver em solventes apolares. Exemplos: § Os derivados do petróleo – querosene, gasolina, óleo diesel e óleo lubrificante – são formados por hidro- carbonetos apolares, solúveis (miscíveis), portanto, entre si e insolúveis (imiscíveis) com a água que é polar. § O etanol (álcool) comum dissolve-se tanto na gasolina (apolar) quanto na água (polar). Por quê? Porque o etanol apresenta uma molécula com cadeia apolar (CH3 – CH2 –), que interage com a gasolina (mistura de moléculas apolares) e extremidade muito polar (– OH), que estabelece ligações de hidrogênio – muito intensas – com a água. 61 Teoria na prática 1. As pontes de hidrogênio formadas entre moléculas de água HÖH podem ser representadas neste modelo. Com base nele, represente as pontes de hidrogênio entre moléculas de amônia: NH3. Resolução: A água tem dois pares de elétrons livres e pode apresentar uma arrumação espacial como a apresentada no enunciado. O NH3 tem somente um par de elétrons livres; consequentemente, pode apresentar apenas uma arrumação linear. Observe: 2. Considere os processos I e II representados pelas equações: Indique quais as ligações são rompidas em cada um desses processos. Resolução: Em (I) são rompidas as pontes de hidrogênio da água líquida, o que lhe permite a passagem para o estado gasoso. Em (II) são rompidas as ligações covalentes entre o hidrogênio e o oxigênio (H – O – H), “quebrando” as moléculas de água e dando origem ao hidrogênio e ao oxigênio atômicos. 62 3. (UFU) As substâncias SO2, NH3, HCℓ e Br2 apresentam as seguintes interações intermoleculares, respectiva- mente: a) forças de London, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio e dipolo induzido-dipolo induzido. b) dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo e dipolo induzido-dipolo induzido. c) dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, ligação de hidrogênio e dipolo-dipolo. d) dipolo instantâneo-dipolo induzido, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo. Resolução: SO2: molécula angular e polar (dipolo-dipolo ou dipolo permanente-dipolo permanente) NH3: molécula piramidal e polar (ponte de hidrogênio ou ligação de hidrogênio) HCℓ: molécula linear e polar (dipolo-dipolo; em vários casos a atração intermolecular é classificada como ligação de hidrogênio) Br2: molécula linear e apolar (dipolo induzido-dipolo induzido ou força de Van der Waals) Alternativa B 4. (Unirio) Uma substância polar tende a se dissolver em outra substância polar. Com base nesta regra, indique como será a mistura resultante após a adição de bromo (Br2) à mistura inicial de tetracloreto de carbono (CCℓ4) e água (H2O). a) Homogênea, como o bromo se dissolvendo completamente na mistura. b) Homogênea, com o bromo se dissolvendo apenas no CCℓ4. c) Homogênea, com o bromo se dissolvendo apenas na H2O. d) Heterogênea, com o bromo se dissolvendo principalmenteno CCℓ4. e) Heterogênea, com o bromo se dissolvendo principalmente na H2O. Resolução: Como o exercício fala que uma substância polar tende a se dissolver em outra substância polar, logo o seu oposto também é válido – uma substância apolar tende a se dissolver em outra substância apolar. Verificando a polaridade das moléculas, temos: Br2 – molécula apolar CCℓ4 – molécula apolar H2O – molécula polar Na mistura inicial (CCℓ4 + H2O), ambas não estavam misturadas entre si. Quando o Br2 foi adicionado, a maior parte se dissolveu no CCℓ4 devido a sua semelhança de polaridade (uma pequena parte foi dissolvida em água). Logo, a solução final será heterogênea (mais de uma fase), com maior parte dissolvida no CCℓ4. Alternativa D INTERATIVIDADE ASSISTIR Vídeo Testamos o repelente de líquidos NeverWet... 64 Fonte: Youtube 65 APLICAÇÃO NO COTIDIANO INTERDISCIPLINARIDADE No cotidiano, é possível identificar facilmente a aplicação desse conhecimento, realizando rapidamente uma “mistura” de água com óleo em um recipiente. Na verdade, não ocorrerá mistura nenhuma, posto que essas substâncias possuem ca- ráteres opostos e dessa forma se repelem. No geral, é muito fácil observar essa propriedade nas substâncias corriqueiras. Outro conhecimento trazido por essa propriedade é o conhecimento dos pontos de fusão e ebulição de compostos, ficando muito evidente com relação a óleos e gorduras. A definição para diferenciar os dois é simples, mas você a conhece? Óleos e gorduras são basicamente lipídeos, diferenciando-se apenas por seus estados físicos. Óleos são líquidos enquanto gorduras são sólidas. Isso acontece pelas interações intermoleculares existentes em suas cadeias moleculares. Gorduras, no geral, possuem menor quantidade de duplas, desencadeando, assim, uma cadeia mais retilínea que permite maior intera- ção de suas moléculas, aumentando seus pontos de fusão e ebulição. Já os óleos tendem a ter mais insaturações, produzindo o efeito reverso, distanciando suas cadeias e diminuindo os pontos de fusão e ebulição. cadeias carbônicas saturadas e insaturadas a presença de ligações duplas - insaturações - entre átomos de carbono diminui o ponto de fusão Ácido Esteárico 18 átomos de carbono Saturado Ponto de fusão: 70ºC Ácido Oleico 18 átomos de carbono Monoinsaturado Ponto de fusão: 13ºC Um paralelo que pode ser feito com as forças intermoleculares é sobre as mudanças de estado físico. Quando substâncias mudam de estado, é necessário que haja troca de calor, no entanto, em física, é dito que quando uma substância está mudando de estado físico, sua temperatura permanece constante. Como isso pode acontecer? Isso ocorre porque quando uma substância atingiu seu ponto de fusão ou ebulição, essa substância atingiu a temperatura necessária para romper suas ligações intermoleculares. Portanto, nos pontos de fusão e ebulição de qualquer matéria a energia térmica que está sendo fornecida é aproveitada para romper com as interações existen- tes entre as moléculas, para mudar de estado. 66 e.o. aprendizagem 1. (Ufrgs) O gás metano (CH4) pode ser obtido no espaço sideral pelo choque entre os áto- mos de hidrogênio liberados pelas estrelas e o grafite presente na poeira cósmica. Sobre as moléculas do metano pode-se afirmar que o tipo de ligação intermolecular e sua geo- metria são, respectivamente: a) ligações de hidrogênio e tetraédrica. b) forças de Van der Waals e trigonal plana. c) covalentes e trigonal plana. d) forças de Van der Waals e tetraédrica. e) ligações de hidrogênio e trigonal plana. 2. (UEL) Os combustíveis para veículos auto- motores de passeio mais comercializados no Brasil são o álcool etílico hidratado (pureza de 96% e a gasolina comum, contendo 27% de álcool etílico anidro. Em grandes centros, utiliza-se como alternativa o GNV (gás natu- ral veicular) constituído por hidrocarbonetos leves (contém, no mínimo, 87% de metano e outros hidrocarbonetos leves). Nos motores a explosão, a potência pode variar em função da composição química e das propriedades físico- -químicas dos combustíveis. Assim, a adoção de um determinado com- bustível não adulterado em detrimento de outro pode alterar o desempenho do motor e, também, influenciar o nível de emissão de poluentes na atmosfera. Em relação às propriedades físico-químicas e à composição química desses combustíveis comercializados no Brasil, assinale a alter- nativa correta. a) Do ponto de vista ambiental, a queima de álcool etílico anidro libera maiores quanti- dades de enxofre do que a queima de GNV. b) Em uma proveta, são misturados 50,0 mL de gasolina comum não adulterada e 50,0 mL de água. Após a mistura ser agitada, na fase superior, haverá 36,5 mL de gasolina pura e, na fase inferior, 63,5 mL de água e álcool etílico anidro. c) Em uma proveta, são misturados 50,0 mL de álcool etílico anidro não adulterado e 50,0 mL de hexano. Após a mistura ser agitada, na fase superior, haverá 54,0 mL de hexano e água e, na fase inferior, 46,0 mL de álcool etílico anidro. d) Se 50,0 mL de gasolina pura forem mistura- dos com 50,0 mL de álcool etílico hidratado, haverá formação de apenas uma fase, tendo em vista que a água é miscível na gasolina em qualquer proporção. e) O gás metano, quando queimado, emite mais gases tóxicos que a queima da gasolina, pois libera maior quantidade de monóxido de car- bono. 3. (UEL) Analise a charge a seguir e responda à(s) questão(ões). Observa-se, na charge, que apenas um indi- víduo está lendo um livro, causando curiosi- dade nos demais, que fazem uso do celular. Entre algumas interpretações, essa imagem pode ser relacionada a um sistema quími- co, no qual o indivíduo lendo o livro é uma entidade química (molécula ou átomo) que não interage, não possui afinidade com os demais indivíduos. Com base nos conhecimentos sobre subs- tâncias e misturas, materiais homogêneos e heterogêneos, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) aos sistemas químicos que correspon- dem, metaforicamente, à imagem da charge. ( ) Mistura de sólidos CaO e CaCO3. ( ) Mistura de benzeno e hexano. ( ) Gelatina. ( ) Mistura de CCℓ4 e H2O. ( ) Mistura de ácido etanoico e álcool metílico. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, V, V, F, F. b) V, V, F, F, V. c) V, F, V, V, F. d) F, V, F, V, F. e) F, F, V, F, V. 4. (Fatec) Para os compostos HF e HCℓ, as for- ças de atração entre as suas moléculas ocor- rem por: a) ligações de hidrogênio para ambos. b) dipolo-dipolo para ambos. c) ligações de Van der Waals para HF e ligações de hidrogênio para HCℓ. d) ligações de hidrogênio para HF e dipolo-di- polo para HCℓ. e) ligações eletrostáticas para HF e dipolo in- duzido para HCℓ. 67 5. (PUC-RS) Para responder à questão, numere a Coluna B, que contém algumas fórmulas de substâncias químicas, de acordo com a Co- luna A, na qual estão relacionados tipos de atrações intermoleculares. Coluna A 1. pontes de hidrogênio 2. dipolo induzido-dipolo induzido 3. dipolo-dipolo Coluna B ( ) HF ( ) Cℓ2 ( ) CO2 ( ) NH3 ( ) HCℓ A numeração correta da Coluna B, de cima para baixo, é: a) 1 – 3 – 3 – 2 – 1. b) 2 – 1 – 1 – 3 – 2. c) 1 – 2 – 2 – 1 – 3. d) 3 – 1 – 1 – 2 – 3. e) 3 – 2 – 3 – 1 – 1. 6. (UFG) Três substâncias, água (H2O), etanol (CH3CH2OH) e acetona ((CH3)2CO) foram adi- cionadas em três tubos de ensaio, na mes- ma quantidade em volume, conforme figura apresentada a seguir. Considerando-se a volatilidade das substân- cias presentes nos tubos, após um deter- minado tempo, a figura que representa as quantidades em volume das substâncias à temperatura ambiente é: a) b) c) d) e) 7. (Ufrgs) Uma garrafa de refrigerante fecha- da, submetida a um resfriamento rápido e mantida por longo tempo em repouso em um freezer, pode “explodir”, provocando o ex- travasamento de seu conteúdo. Considere as afirmações abaixo, sobre esse fenômeno. I. O gás carbônico contido no refrigerante transforma-se em gelo seco que entãosu- blima, rompendo o recipiente. II. Os sais contidos no refrigerante, quando em temperaturas muito baixas, formam siste- mas altamente higroscópicos, o que provoca um significativo aumento de volume. III. O processo de solidificação da água, presen- te no refrigerante, provoca organização das moléculas em uma estrutura cristalina que ocupa um volume maior que a água líquida. Quais dessas afirmações podem ocorrer du- rante o processo de extravasamento? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 8. (CFT-MG) Os gases CH4, NH3 e H2S estão em ordem crescente de temperaturas de ebuli- ção em: a) CH4, H2S e NH3. b) H2S, CH4 e NH3. c) NH3, H2S e CH4. d) CH4, NH3 e H2S. 9. (Cesgranrio) Analise o tipo de ligação quí- mica existentes nas diferentes substâncias: Cℓ2, HI, H2O e NaCℓ, e assinale a alternativa que as relaciona em ordem crescente de seu respectivo ponto de fusão. a) Cℓ2 < HI < H2O < NaCℓ b) Cℓ2 < NaCℓ < HI < H2O c) NaCℓ < Cℓ2 < H2O < HI d) NaCℓ < H2O < HI < Cℓ2 e) HI < H2O < NaCℓ < Cℓ2 10. (UECE) Em 1960, o cientista alemão Uwe Hiller sugeriu que a habilidade das lagartixas de caminhar nas paredes e no teto era por con- ta de forças de atração e repulsão entre molé- culas das patas da lagartixa e as “moléculas” da parede, as chamadas forças de Van der Wa- als. Esta hipótese foi confirmada em 2002 por uma equipe de pesquisadores de Universida- des da Califórnia. Sobre as Forças de Van der Waals, assinale a afirmação verdadeira. a) Estão presentes nas ligações intermolecu- lares de sólidos, líquidos e gases. b) Só estão presentes nas ligações de hidrogênio. c) Também estão presentes em algumas liga- ções interatômicas. d) São forças fracamente atrativas presentes em algumas substâncias como o neônio, o cloro e o bromo. 68 e.o. Fixação 1. (FMP) “Anderson Silva ainda não deu sua versão sobre ter sido flagrado no exame an- tidoping, conforme divulgado na noite de terça-feira. O fato é que a drostanolona, substância encontrada em seu organismo, serve para aumentar a potência muscular – e traz uma série de problemas a curto e longo prazos.” Disponível em: <http://sportv.globo.com/site/combate/ noticia/2015/02/medica-explica-substancia-em-exame-de- anderson-silva-drostanolona.html>. Acesso em: 16 abr. 2015. A pouca solubilidade dos compostos em água está relacionada às interações químicas. Sendo assim, a pouca solubilidade do este- roide propionato de drostanolona deve-se à ligação do tipo. Sua fórmula estrutural é: a) de hidrogênio b) de dipolo-dipolo c) eletrovalente d) de Van der Waals e) covalente 2. (UFSJ) O álcool etílico é usado na limpeza doméstica porque dissolve gorduras, é solúvel em água e é mais volátil do que ela. Além dis- so, sua densidade é menor do que a da água. Essas propriedades são explicadas correta- mente nas alternativas abaixo, EXCETO em: a) O etanol é solúvel em água porque forma li- gações de hidrogênio com a mesma. b) O etanol dissolve gorduras porque tem uma parte apolar em sua estrutura. c) O etanol é mais volátil que a água porque suas ligações intermoleculares são mais fra- cas do que as da água. d) O etanol é menos denso que a água porque sua temperatura de ebulição é menor do que a da água. 3. (UFC) Sabendo-se que a temperatura de ebu- lição de uma substância depende da inten- sidade das forças intermoleculares presen- tes, assinale a alternativa que corretamente apresenta as substâncias em ordem crescen- te de temperatura de ebulição. a) H2, N2, O2, Br2. b) N2, Br2, O2, Br2. c) Br2, O2, N2, H2. d) Br2, N2, H2, O2. e) O2, Br2, N2, H2. 4. (PUC) Analise o gráfico, que apresenta as temperaturas de ebulição de compostos bi- nários do hidrogênio com elementos do gru- po 16 (coluna 6A), à pressão de 1 atm. A partir das informações apresentadas, é IN- CORRETO afirmar que: a) a substância mais volátil é o H2S, pois apre- senta a menor temperatura de ebulição. b) a água apresenta maior temperatura de ebu- lição, pois apresenta ligações de hidrogênio. c) todos os hidretos são gases à temperatura ambiente, exceto a água, que é líquida. d) a 100 °C, a água ferve, rompendo as ligações covalentes antes das intermoleculares. 5. (UECE) O ponto de ebulição do álcool etílico é 78,15 ºC e o do éter metílico é –24,8 ºC. Isso ocorre quando as forças intermolecula- res do álcool etílico são maiores porque: a) ele apresenta ligações de hidrogênio. b) é um composto covalente polar. c) sua massa molecular é maior do que a do éter metílico. d) ele apresenta moléculas de maior simetria. 6. (UERN) Os ácidos em maior ou menor grau são prejudiciais quando manuseados ou po- dem causar danos só de chegarmos perto. Alguns deles em temperatura ambiente são gases (isso se deve ao fato de apresentarem baixas temperaturas de ebulição) e a sua ina- lação pode provocar irritação das vias respira- tórias. (Sardella, Antonio. Química. Volume único. Série novo ensino médio. São Paulo: Ática, 2005. p. 74.) De acordo com a tabela a seguir, determine a ordem crescente das temperaturas de ebuli- ção dos ácidos. 69 Composto Massa molecular H2S 34 H2Se 81 H2Te 129 a) H2S < H2Se < H2Te b) H2S < H2Te < H2Se c) H2Te < H2Se < H2S d) H2Te < H2S < H2Se 7. (PUC-RJ) Propriedades como temperatura de fusão, temperatura de ebulição e solubilida- de das substâncias estão diretamente liga- das às forças intermoleculares. Tomando-se como princípio essas forças, indique a subs- tância (presente na tabela a seguir) que é solúvel em água e encontra-se no estado lí- quido à temperatura ambiente. Substância Ponto de fusão(°C) Ponto de ebulição (°C) H2 –259,1 –252,9 N2 –209,9 –195,8 C6H6 5,5 80,1 C2H5OH –115,0 78,4 KI 681,0 1330,0 a) H2 b) N2 c) C6H6 d) C2H5OH e) KI 8. (PUC-RJ) Levando em conta as ligações e interações que ocorrem entre átomos e mo- léculas, dentre as substâncias abaixo, a que possui maior ponto de fusão é: a) H2O. b) CO2. c) CaCℓ2. d) C6H12O6. e) C12H22O11. 9. (UPF) Em uma análise química, foram deter- minadas algumas propriedades das substân- cias orgânicas abaixo representadas. Considerando as representações estruturais dessas substâncias, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. a) Todas apresentam interações intermolecula- res, do tipo ligação de hidrogênio e, portan- to, temperaturas de ebulição elevadas. b) As interações que ocorrem entre as molécu- las das substâncias I e II são do tipo ligações de hidrogênio. c) A ordem crescente das temperaturas de ebu- lição para as substâncias é II < I < III. d) As substâncias I e II são apolares e por isso se dissolvem em água. e) A substância II apresenta cadeia carbônica ramificada, assim, suas temperaturas de fu- são e de ebulição são mais altas quando com- paradas com a substância representada em I. 10. (UPF) A alta tensão superficial apresentada pela água é explicada por fortes interações que ocorrem entre as moléculas dessa subs- tância. No caso específico da água, a tensão superficial é tão alta que permite que alguns insetos, como o mosquito da Dengue, consi- gam “andar” sobre ela. Com base na tensão superficial característica da água, H2O(l), ava- lie as afirmativas como verdadeiras (V) ou falsas (F). ( ) A elevada tensão superficial da H2O(l) é explicada em função das ligações de hi- drogênio que ocorrem entre moléculas vizinhas e que representam as mais in- tensas interações intermoleculares. ( ) A interação de grande intensidade que ocorre entre os átomos de hidrogênio e de oxigênio de moléculas distintas de água pode ser explicada pela diferença de eletronegatividade entre esses átomos. ( ) Interações do tipo dipolo induzido–di- polo induzido ocorrem com moléculas de água e dependem da existência de polari- dade permanente nas moléculas. ( ) O fato de as moléculas de água serem apolares favorece para que suas intera- ções intermoleculares sejam estabeleci- das com grande intensidade. 70 A opção que contém a ordem correta das assertivas, de cima para baixo,é: a) V – F – F – F. b) V – V – F – F. c) F – V – V – F. d) V – F – V – F. e) F – F – V – V. e.o. complementar 1. (UFPA) Substâncias químicas de interesse industrial podem ser obtidas por meio de extração de plantas, produzidas por microorganismos, sintetizadas em laboratórios, entre outros processos de obtenção. Abaixo é apresentado um esquema de reação para obtenção de uma substância utilizada como flavorizante na indústria de alimentos. Em relação às propriedades físicas das substâncias 2 e 3, a substância: a) 3 é mais solúvel em água do que a substância 2. b) 3 é mais solúvel em solvente polar do que a substância 2. c) 2 é mais solúvel em solvente apolar do que a substância 3. d) 2 é mais solúvel em água do que a substância 3. e) 2 e a substância 3 apresentam a mesma solubilidade em água. 2. (UFSC) O gelo seco corresponde ao CO2 solidificado, cuja fórmula estrutural é O = C = O. O estado sólido é explicado por uma única proposição correta. Assinale-a. a) Forças de Van der Waals entre moléculas fortemente polares de CO2. b) Pontes de hidrogênio entre moléculas do CO2. c) Pontes de hidrogênio entre a água e o CO2. d) Forças de Van der Waals entre moléculas apolares do CO2. e) Interações fortes entre os dipolos na molécula do CO2. 3. (Ufrgs) Na coluna da esquerda, abaixo, estão listados cinco pares de substâncias, em que a primei- ra substância de cada par apresenta ponto de ebulição mais elevado do que o da segunda substân- cia, nas mesmas condições de pressão. Na coluna da direita, encontra-se o fator mais significativo que justificaria o ponto de ebulição mais elevado para a primeira substância do par. Associe corretamente a coluna da direita à da esquerda. 1. CCℓ4 e CH4 2. CHCℓ3 e CO2 3. NaCℓ2 e HCℓ 4. H2O e H2S 5. SO2 e CO2 ( ) intensidade das ligações de hidrogênio ( ) massa molecular mais elevada ( ) estabelecimento de ligação iônica ( ) polaridade da molécula A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 2 – 4 – 1 – 3. b) 2 – 4 – 3 – 5. c) 3 – 5 – 4 – 1. d) 4 – 1 – 3 – 5. e) 4 – 5 – 1 – 3. 4. (Ufrgs) Em 2015, pesquisadores comprimiram o gás sulfeto de hidrogênio (H2S) em uma bigorna de diamantes até 1,6 milhão de vezes à pressão atmosférica, o suficiente para que sua resistência à passagem da corrente elétrica desaparecesse a 69,5 ºC. A experiência bateu o recorde de "super- condutor de alta temperatura" que era –110 ºC, obtido com materiais cerâmicos complexos. Assinale a afirmação abaixo que justifica corretamente o fato de o sulfeto de hidrogênio ser um gás na temperatura ambiente e pressão atmosférica, e a água ser líquida nas mesmas condições. a) O sulfeto de hidrogênio tem uma massa molar maior que a da água. b) O sulfeto de hidrogênio tem uma geometria molecular linear, enquanto a água tem uma geometria molecular angular. 71 c) O sulfeto de hidrogênio é mais ácido que a água. d) A ligação S − H é mais forte que a ligação O − H. e) As ligações de hidrogênio intermoleculares são mais fortes com o oxigênio do que com o enxofre. 5. (UPF) Tramita na Câmara Federal projeto de lei (PL 6068/13) que prevê ações que impli- quem a redução na emissão de poluentes por veículos automotores. Atualmente, a lei no 8.723/93 fixa em 22% o percentual obrigató- rio de adição de álcool à gasolina e permite ao governo variar esses percentuais entre 18% e 25%. O projeto, apresentado pelo deputa- do Antonio Carlos Mendes Thame (PSDB-SP), prevê que esse percentual passe a variar entre 20% e 30%. Segundo o parlamentar, além de contribuir para a saúde pública, a proposta pretende “estimular o setor sucroalcooleiro a continuar expandindo as suas atividades em todas as fases da cadeia produtiva”. Agência Câmara Notícias. Disponível em http:// www2.camara.leg.br/atividade-legislativa/comissoes/ comissoes-permanentes/cme/noticias/projetoaumenta- percentual-de-alcool-na-gasolina. Acesso em 23/04/2014 Com relação às propriedades dos compostos orgânicos que apresentam a função álcool, analise as alternativas e assinale a incorreta: a) As substâncias químicas 2-metil-propan-2-ol e butan-2-ol são classificadas, respectivamen- te, como álcool terciário e álcool secundário. b) Se for considerado um teor de álcool na ga- solina de 23% (v/v), significa que, para cada 200 mL da solução, estarão dissolvidos 46 mL de etanol. c) O etanol pode se dissolver em gasolina, poi possui cadeia carbônica apolar, e em água, por estabelecer ligações de hidrogênio com as moléculas de água. d) Uma mistura de etanol e água, em propor- ções específicas, poderá formar um sistema azeotrópico, e seus componentes não se- rão separados por destilação simples, pois tal sistema possui temperatura de ebulição constante. e) Os álcoois são menos reativos do que os hi- drocarbonetos, de mesma massa molar, devi- do ao fato de serem polares. e.o. dissertativo 1. (UEG) As aminas pertencem a uma classe de moléculas orgânicas que, em muitos casos, encontra grande aplicação biológica. Abaixo, são apresentados exemplos dessas substân- cias que rotineiramente são encontradas nos laboratórios de química. Após a análise dessas estruturas químicas, forneça uma explicação para a diferença dos pontos de ebulição desses compostos. 2. (UFC) As forças intermoleculares são res- ponsáveis por várias propriedades físicas e químicas das moléculas, como, por exemplo, a temperatura de fusão. Considere as molé- culas de F2, Cℓ2 e Br2. a) Quais as principais forças intermoleculares presentes nessas espécies? b) Ordene essas espécies em ordem crescente de temperatura de fusão. 3. (PUC-RJ) O dimetiléter tem seu peso mole- cular igual a 46 e ponto de ebulição igual a – 25 °C. O álcool etílico (etanol) tem o mesmo peso molecular, mas um ponto de ebulição bem mais alto igual a 78,3 °C. Apresente a fórmula estrutural de cada um dos compos- tos e, através delas, explique a grande dife- rença dos seus pontos de ebulição. Observação: a fórmula molecular para ambos os compostos é C2H6O. Dado: a fórmula estrutural dos compostos é: 4. (UFG) Analise o quadro a seguir. Substâncias Tfusão (°C) Solubilidade em Água Cloreto de sódio 801 ? Glicose 186 ? Naftalina 80 ? Considerando-se as informações apresentadas: a) explique as diferenças de ponto de fusão das substâncias em relação às suas forças inter- moleculares; b) classifique as substâncias apresentadas como solúvel, pouco solúvel ou insolúvel. Justifique sua resposta a partir da polarida- de das moléculas. 72 5. (ITA) Qualitativamente (sem fazer contas), como você explica o fato de a quantidade de calor trocado na vaporização de um mol de água no estado líquido ser muito maior do que o calor trocado na fusão da mesma quan- tidade de água no estado sólido? 6. (UFPR) Com relação aos compostos I, II e III a seguir, responda: a) Qual o que possui maior ponto de ebulição? Justifique sua resposta. b) Qual o menos solúvel em água? Justifique sua resposta. c) Quais aqueles que formam pontes de hidro- gênio entre suas moléculas? Mostre a forma- ção das pontes. 7. (UFU) Muitas propriedades físicas das subs- tâncias, entre elas a solubilidade, podem ser explicadas a partir da polaridade de suas moléculas. Sabendo-se que “semelhante dis- solve semelhante”, considere as substâncias amônia, água, e metano e responda: Amônia (NH3) mentano (CH4) a) Qual a polaridade dessas moléculas? Justi- fique sua resposta com base na geometria molecular. b) Qual substância será mais solúvel em água com base nos dipolos criados? Justifique sua resposta. 8. (UFU) O experimento abaixo foi descrito no periódico Química Nova na Escola, n. 23, de maio 2006: Materiais § Pedaços de papel não encerado (guarda- napo, folha de caderno etc.) § Pedaços de papel encerado (as ceras utili- zadas são formadas por hidrocarbonetos) § Pedaços de saco plástico (formada por polietileno) Procedimento 1. Coloque os diferentes pedaços de papel e de saco plástico lado a lado. 2. Pingue algumasgotas de água sobre cada um deles e espere alguns minutos. 3. Observe a absorção da água nos materiais. Considere as estruturas abaixo: Faça o que se pede: a) Indique qual(is) material(is) absorveu(ram) água. b) Explique, utilizando as estruturas molecula- res e as informações acima, o motivo da di- ferença de absorção da água nos três casos. 9. (UFU) Solvente é um líquido capaz de dis- solver um grande número de substâncias. Muitas indústrias que empregam o benzeno como solvente têm substituído pelo cicloexa- no, um hidrocarboneto bem menos agressivo. Considerando as características gerais do solvente, explique por que os líquidos H2O e C6H12 são imiscíveis entre si. 10. (Fac. Albert Einstein) DO LIXO AO CÂNCER O vertiginoso crescimento populacional hu- mano associado à industrialização e ao au- mento do consumo resultou em um problema de proporções gigantescas: o lixo. No Brasil, entre 2003 e 2014, a geração de lixo cresceu 29% taxa maior que aquela apresentada pelo próprio crescimento populacional no perío- do, que foi de 6%. Nesse cenário, o grande desafio, sem dúvida, é o descarte adequado dos resíduos. Dentre as opções existentes, uma das mais controversas é a incineração de resíduos de serviços de saúde, de lixo ur- bano e de resíduos industriais. Muitos especialistas condenam a prática da incineração do lixo principalmente pelo fato de que a combustão de certos resíduos gera dioxinas. Pesquisas têm demonstrado que essas substâncias são cancerígenas em diversos pontos do organismo, em ambos 73 os sexos e em diversas espécies. Por serem lipofílicas, as dioxinas se bioacumulam nas cadeias alimentares. Desse modo, além de se contaminarem diretamente ao inalarem emissões atmosféricas, as pessoas também podem sofrer contaminação indireta por via alimentar. Ao que tudo indica, a incinera- ção do lixo, apesar de reduzir o problema do acúmulo de resíduos, acarreta problemas de saúde para a população. Entre as dioxinas, a que tem mostrado a maior toxicidade e, por isso mesmo, é a mais famosa, é a 2,3,7,8 tetraclorodibenzo-para- dioxina (TCDD). Essa substância, cuja estru- tura está representada a seguir, apresenta uma dose letal de 1,0 µg/kg de massa corpórea, quando ministrada por via oral, em cobaias. A respeito do TCDD, responda aos seguintes itens: Dados: Massa molar (g ∙ mol-1): H = 1,0: C = 12,0; O = 16,0; Cℓ = 35,5. 1µg = 10-6 g 10-6 a) Classifique a molécula de TCDD quanto à po- laridade. Com base nessa classificação e nas interações intermoleculares, explique o ca- ráter lipofílico dessa substância. b) Determine a fórmula molecular e a mas- sa molar do TCDD. Calcule a quantidade de matéria de TCDD, em mol, considerada le- tal para uma cobaia que apresenta 966 g de massa. e.o. enem 1. A China comprometeu-se a indenizar a Rússia pelo derramamento de benzeno de uma indústria petroquímica chinesa no rio Songhua, um afluente do rio Amur, que faz parte da fronteira entre os dois países. O presidente da Agência Federal de Recursos da água da Rússia garantiu que o benzeno não chegará aos dutos de água potável, mas pediu à população que fervesse a água cor- rente e evitasse a pesca no rio Amur e seus afluentes. As autoridades locais estão arma- zenando centenas de toneladas de carvão, já que o mineral é considerado eficaz absorven- te de benzeno. Internet: <www.jbonline.terra.com.br> (com adaptações) Levando-se em conta as medidas adotadas para a minimização dos danos ao ambiente e à população, é correto afirmar que: a) o carvão mineral, ao ser colocado na água, reage com o benzeno, eliminando-o. b) o benzeno é mais volátil que a água e, por isso, é necessário que esta seja fervida. c) a orientação para se evitar a pesca deve-se à necessidade de preservação dos peixes. d) o benzeno não contaminaria os dutos de água potável, porque seria decantado natu- ralmente no fundo do rio. e) a poluição causada pelo derramamento de benzeno da indústria chinesa ficaria restrita ao rio Songhua. 2. A pele humana, quando está bem hidratada, adquire boa elasticidade e aspecto macio e suave. Em contrapartida, quando está resse- cada, perde sua elasticidade e se apresenta opaca e áspera. Para evitar o ressecamento da pele é necessário, sempre que possível, utili- zar hidratantes umectantes, feitos geralmen- te à base de glicerina e polietilenoglicol: Disponível em: http://www.brasilescola.com. Acesso em: 23 abr. 2010 (adaptado). A retenção de água na superfície da pele promovida pelos hidratantes é consequência da interação dos grupos hidroxila dos agen- tes umectantes com a umidade contida no ambiente por meio de: a) ligações iônicas. b) forças de London. c) ligações covalentes. d) forças dipolo-dipolo. e) ligações de hidrogênio. 74 3. Quando colocamos em água, os fosfolipídeos tendem a formar lipossomos, estruturas formadas por uma bicamada lipídica, conforme mostrado na figura. Quando rompida, essa estrutura tende a se reorganizar em um novo lipossomo. Esse arranjo característico se deve ao fato de os fosfolipídeos apresentarem uma natureza: a) polar, ou seja, serem inteiramente solúveis em água. b) apolar, ou seja, não serem solúveis em solução aquosa. c) anfotérica, ou seja, podem comportar-se como ácidos e bases. d) insaturada, ou seja, possuírem duplas ligações em sua estrutura. e) anfifílica, ou seja, possuírem uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica. 4. O armazenamento de certas vitaminas no organismo apresenta grande dependência de sua solu- bilidade. Por exemplo, vitaminas hidrossolúveis devem ser incluídas na dieta diária, enquanto vitaminas lipossolúveis são armazenadas em quantidades suficientes para evitar doenças causadas pela sua carência. A seguir, são apresentadas as estruturas químicas de cinco vitaminas necessá- rias ao organismo. Dentre as vitaminas apresentadas na figura, aquela que necessita de maior suplementação diária é: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 75 5. As fraldas descartáveis que contêm o polímero poliacrilato de sódio (1) são mais eficientes na retenção de água que as fraldas de pano convencionais, constituídas de fibras de celulose (2). CURI, D. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 23, maio 2006 (adaptado). A maior eficiência dessas fraldas descartáveis, em relação às de pano, deve-se às: a) interações dipolo-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. b) interações íon-íon mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. c) ligações de hidrogênio mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação às interações íon-dipolo entre a celulose e as moléculas de água. d) ligações de hidrogênio mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às interações dipolo induzido-dipolo induzido entre a celulose e as moléculas de água. e) interações íon-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. 6. O principal processo industrial utilizado na produção de fenol é a oxidação do cumeno (isopropil- benzeno). A equação mostra que esse processo envolve a formação do hidroperóxido de cumila, que em seguida é decomposto em fenol e acetona, ambos usados na indústria química como pre- cursores de moléculas mais complexas. Após o processo de síntese, esses dois insumos devem ser separados para comercialização individual. Considerando as características físico-químicas dos dois insumos formados, o método utilizado para a separação da mistura, em escala industrial, é a: a) filtração. b) ventilação. c) decantação. d) evaporação. e) destilação fracionada. e.o. uerJ exame de QualiFicação 1. (UERJ) Diversos mecanismos importantes para a manutenção da vida na Terra estão relacionados com interações químicas. A interação química envolvida tanto no pareamento corretode bases nitrogenadas no DNA quanto no controle de variações extremas de temperatura na água é uma ligação do seguinte tipo: a) iônica. b) covalente. c) de hidrogênio. d) de Van der Waals. 3. (UERJ) Compostos de enxofre são usados em diversos processos biológicos. Existem algumas bactérias que utilizam, na fase da captação de luz, o H2S em vez de água, pro- duzindo enxofre no lugar de oxigênio, con- forme a equação química: 6CO2 + 12H2S → C6H12O6 + 6H2O + 12S O H2S é um gás que se dissolve em água. Essa solubilidade decorre da formação de in- terações moleculares do tipo: a) iônica. b) covalente. c) dipolo-dipolo. d) ligação de hidrogênio. 3. (UERJ) A vitamina C, cuja estrutura é mos- trada a seguir, apresenta vários grupos hi- drófilos, o que facilita sua dissolução na água. Por esta razão, ao ser ingerida em ex- cesso, é eliminada pelos rins. Considerando suas atrações interatômicas e intermoleculares, esse caráter hidrossolúvel é justificado pelo fato de a vitamina C apre- sentar uma estrutura composta de: a) heteroátomos. b) íons aglomerados. c) dipolos permanentes. d) carbonos assimétricos. 4. (UERJ) O betacaroteno, cuja fórmula estru- tural está representada a seguir, é um pig- mento presente em alguns vegetais, como cenoura e tomate. Dentre os solventes a seguir, aquele que me- lhor solubiliza o betacaroteno é: a) água. b) etanol (C2H6O). c) hexano (C6H14). d) propanona (C3H6O). 5. (UERJ) No esquema a seguir estão repre- sentadas, na forma de linhas pontilhadas, determinadas interações intermoleculares entre as bases nitrogenadas presentes na molécula de DNA – timina, adenina, citosina e guanina. As interações representadas entre a timina e a adenina, e entre a citosina e a guanina, são do tipo: a) iônica. b) metálica. c) dipolo-dipolo. d) ligação de hidrogênio. 6. (UERJ) O experimento a seguir mostra o desvio ocorrido em um filete de água quando esta é escoada através de um tubo capilar. Considerando suas ligações interatômicas e suas forças intermoleculares, a propriedade da água que justifica a ocorrência do fenô- meno consiste em: a) ser um composto iônico. b) possuir moléculas polares. c) ter ligações covalentes apolares. d) apresentar interações de Van der Waals. 7. (UERJ) Água e etanol são dois líquidos mis- cíveis em quaisquer proporções devido a li- gações intermoleculares, denominadas: a) iônicas. b) pontes de hidrogênio. c) covalentes coordenadas. d) dipolo induzido-dipolo induzido. 77 e.o. uerJ exame discursivo 1. (UERJ) O enxofre é um elemento químico que pode formar dois óxidos moleculares: SO2 e SO3. Nomeie a geometria dessas moléculas. Expli- que, ainda, por que apenas o SO2 é solúvel em água. e.o. obJetivas (unesp, Fuvest, unicamp e uniFesp) 1. (Unesp) Pode-se verificar que uma massa de água ocupa maior volume no estado sólido (gelo) do que no estado líquido. Isto pode ser explicado pela natureza dipolar das liga- ções entre os átomos de hidrogênio e oxigê- nio, pela geometria da molécula de água e pela rigidez dos cristais. As interações entre as moléculas de água são denominadas: a) forças de Van der Waals. b) forças de dipolo induzido. c) forças de dipolo permanente. d) pontes de hidrogênio. e) ligações covalentes. 2. (Unesp) Alguns cheiros nos provocam fas- cínio e atração. Outros trazem recordações agradáveis, até mesmo de momentos da in- fância. Aromas podem causar sensação de bem-estar ou dar a impressão de que alguém está mais atraente. Os perfumes têm sua composição aromática distribuída em um modelo conhecido como pirâmide olfativa, dividida horizontalmente em três partes e caracterizada pelo termo nota. As notas de saída, constituídas por substâncias bem vo- láteis, dão a primeira impressão do perfume. As de coração demoram um pouco mais para serem sentidas. São as notas de fundo que permanecem mais tempo na pele. (Cláudia M. Rezende. Ciência Hoje, julho de 2011. Adaptado.) À temperatura e pressão ambientes, os cons- tituintes químicos das notas de saída: a) são líquidos oleosos que aderem à pele por meio de ligações de hidrogênio. b) evaporam mais rapidamente que os consti- tuintes químicos das notas de coração e de fundo. c) apresentam densidade mais elevada que os constituintes químicos das notas de coração e de fundo. d) são gases cujas moléculas possuem elevada polaridade. e) são pouco solúveis no ar atmosférico. 3. (Unicamp) Uma prática de limpeza comum na cozinha consiste na remoção da gordura de panelas e utensílios como garfos, facas, etc. Na ação desengordurante, geralmente se usa um detergente ou um sabão. Esse tipo de limpeza resulta da ação química desses produtos, dado que suas moléculas possuem: a) uma parte com carga, que se liga à gordura, cujas moléculas são polares; e uma parte apo- lar, que se liga à água, cuja molécula é apolar. b) uma parte apolar, que se liga à gordura, cujas moléculas são apolares; e uma parte com car- ga, que se liga à água, cuja molécula é polar. c) uma parte apolar, que se liga à gordura, cujas moléculas são polares; e uma parte com car- ga, que se liga à água, cuja molécula é apolar. d) uma parte com carga, que se liga à gordura, cujas moléculas são apolares; e uma parte apo- lar, que se liga à água, cuja molécula é polar. 4. (Unifesp) A geometria molecular e a polari- dade das moléculas são conceitos importan- tes para predizer o tipo de força de interação entre elas. Dentre os compostos moleculares nitrogênio, dióxido de enxofre, amônia, sul- feto de hidrogênio e água, aqueles que apre- sentam o menor e o maior ponto de ebulição são, respectivamente: a) SO2 e H2S. b) N2 e H2O. c) NH3 e H2O. d) N2 e H2S. e) SO2 e NH3. 5. (Fuvest) Considere os seguintes compostos isoméricos: Certas propriedades de cada uma dessas substâncias dependem das interações en- tre as moléculas que a compõem (como, por exemplo, as ligações de hidrogênio). Assim, pode-se concluir que: 78 a) a uma mesma pressão, o éter dietílico sólido funde a uma temperatura mais alta do que o butanol sólido. b) a uma mesma temperatura, a viscosidade do éter dietílico líquido é maior do que a do butanol líquido. c) a uma mesma pressão, o butanol líquido en- tra em ebulição a uma temperatura mais alta do que o éter dietílico líquido. d) a uma mesma pressão, massas iguais de bu- tanol e éter dietílico liberam, na combustão, a mesma quantidade de calor. e) nas mesmas condições, o processo de eva- poração do butanol líquido é mais rápido do que o do éter dietílico líquido. 6. (Unifesp) Assinale a alternativa que apre- senta o gráfico dos pontos de ebulição dos compostos formados entre o hidrogênio e os elementos do grupo 17, do 2º ao 5º período. 7. (Unicamp 2017) Uma alternativa encontra- da nos grandes centros urbanos para se evi- tar que pessoas desorientadas urinem nos muros de casas e estabelecimentos comer- ciais é revestir esses muros com um tipo de tinta que repele a urina e, assim, “devolve a urina” aos seus verdadeiros donos. A figura a seguir apresenta duas representações para esse tipo de revestimento. Como a urina é constituída majoritariamen- te por água, e levando-se em conta as forças intermoleculares, pode-se afirmar correta- mente que: a) os revestimentos representados em 1 e 2 apre- sentam a mesma eficiência em devolver a uri- na, porque ambos apresentam o mesmo núme- ro de átomos na cadeia carbônica hidrofóbica. b) o revestimento representado em 1 é mais efi- ciente para devolver a urina, porque a cadeia carbônica é hidrofóbica e repele a urina. c) o revestimento representado em 2 é mais efi- ciente para devolver a urina, porque a cadeia carbônica apresenta um grupo de mesma po- laridade que a água, e, assim, é hidrofóbica e repele a urina. d) o revestimento representado em 2 é mais efi- ciente para devolver a urina, porque a cadeia carbônica apresenta um grupo de mesma po- laridade que a água, e, assim, é hidrofílica e repele a urina. 8. (Fuvest 2017) Para aumentar o grau de con- fortodo motorista e contribuir para a segu- rança em dias chuvosos, alguns materiais podem ser aplicados no para-brisa do veícu- lo, formando uma película que repele a água. Nesse tratamento, ocorre uma transforma- ção na superfície do vidro, a qual pode ser representada pela seguinte equação química não balanceada: Das alternativas apresentadas, a que repre- senta o melhor material a ser aplicado ao vi- dro, de forma a evitar o acúmulo de água, é: Note e adote: § R = grupo de átomos ligado ao átomo de silício. a) CℓSi(CH3)2OH. b) CℓSi(CH3)2O(CHOH)CH2NH2. c) CℓSi(CH3)2O(CHOH)5CH3. d) CℓSi(CH3)2OCH2(CH2)2CO2H. e) CℓSi(CH3)2OCH2(CH2)10CH3. 9. (Fuvest) A estrutura do DNA é formada por duas cadeias contendo açúcares e fosfatos, as quais se ligam por meio das chamadas bases nitrogenadas, formando a dupla hélice. As bases timina, adenina, citosina e guanina, que formam o DNA, interagem por ligações de hidrogênio, duas a duas em uma ordem determinada. Assim, a timina, de uma das cadeias, interage com a adenina, presente na outra cadeia, e a citosina, de uma cadeia, interage com a guanina da outra cadeia. 79 Considere as seguintes bases nitrogenadas: As interações por ligação de hidrogênio entre adenina e timina e entre guanina e citosina, que existem no DNA, estão representadas corretamente em: adenina - timina guanina - citosina a) b) c) d) e) 80 10. (Unesp) Os protetores solares são formulações que contêm dois componentes básicos: os ingre- dientes ativos (filtros solares) e os veículos. Dentre os veículos, os cremes e as loções emulsionadas são os mais utilizados, por associarem alta proteção à facilidade de espalhamento sobre a pele. Uma emulsão pode ser obtida a partir da mistura entre óleo e água, por meio da ação de um agente emulsionante. O laurato de sacarosepor exemplo, é um agente emulsionante utilizado no preparo de emulsões. A ação emulsionante do laurato de sacarose deve-se à presença de: a) grupos hidroxila que fazem ligações de hidrogênio com as moléculas de água. b) uma longa cadeia carbônica que o torna solúvel em óleo. c) uma longa cadeia carbônica que o torna solúvel em água. d) grupos hidrofílicos e lipofílicos que o tornam solúvel nas fases aquosa e oleosa. e) grupos hidrofóbicos e lipofóbicos que o tornam solúvel nas fases aquosa e oleosa. 11. (Unesp) No ano de 2014, o Estado de São Paulo vive uma das maiores crises hídricas de sua histó- ria. A fim de elevar o nível de água de seus reservatórios, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) contratou a empresa ModClima para promover a indução de chuvas artificiais. A técnica de indução adotada, chamada de bombardeamento de nuvens ou semeadura ou, ainda, nucleação artificial, consiste no lançamento em nuvens de substâncias aglutinadoras que ajudam a formar gotas de água. (http://exame.abril.com.br. Adaptado.) Para a produção de chuva artificial, um avião adaptado pulveriza gotículas de água no interior das nuvens. As gotículas pulverizadas servem de pontos de nucleação do vapor de água contido nas nuvens, aumentando seu volume e massa, até formarem gotas maiores que, em condições meteo- rológicas favoráveis, podem se precipitar sob a forma de chuva. Segundo dados da empresa ModCli- ma, dependendo das condições meteorológicas, com 1 L de água lançada em determinada nuvem é possível produzir o volume equivalente a 50 caminhões-pipa de água precipitada na forma de chuva. Sabendo que um caminhão-pipa tem capacidade de 10 m3 a quantidade de chuva formada a partir de 300 L de água lançada e a força intermolecular envolvida na formação das gotas de chuva são, respectivamente: a) 150 mil litros e ligação de hidrogênio. b) 150 litros e ligação de hidrogênio. c) 150 milhões de litros e dipolo induzido. d) 150 milhões de litros e ligação de hidrogênio. e) 150 mil litros e dipolo induzido. 81 12. (Unifesp) A melamina, estrutura química re- presentada na figura, é utilizada na produção de um plástico duro e leve, para fabricação de utensílios domésticos como pratos, tigelas e bandejas, geralmente importados da China. A reação de decomposição da ureia, (NH2)2CO, em melanina, NH3 e CO2 é o método de sínte- se industrial desse material. Essa substância ficou conhecida nos noticiários internacio- nais, após o adoecimento e a morte de crian- ças chinesas que tomaram leite contaminado com melamina. Considere as seguintes afirmações sobre a melamina: I. Apresenta fórmula mínima CH2N2. II. Apresenta ligações de hidrogênio como forças intermoleculares. III. A somatória dos índices estequiométri- cos da equação balanceada da reação de síntese da melamina, a partir da ureia, é igual a 15. As afirmações CORRETAS são: a) I, II e III. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) II, apenas. e.o. dissertativas (unesp, Fuvest, unicamp e uniFesp) 1. (Unicamp) Na produção industrial de pane- tones, junta-se a massa o aditivo químico U.I. Este aditivo é a glicerina, que age como umectante, ou seja, retém a umidade para que a massa não resseque demais. A fórmula estrutural da glicerina (propanotriol) é: a) Represente as ligações entre as moléculas de água e a de glicerina. b) Por que, ao se esquentar uma fatia de pa- netone ressecado, ela amolece, ficando mais macia? 2. (Unesp) Têm-se os seguintes pares de subs- tâncias: I. octano e tetracloreto de carbono, II. água e benzeno, III. cloreto de hidrogênio gasoso e água. a) Quais desses três pares formam misturas ho- mogêneas? b) Explique, em termos de interações entre mo- léculas, por que os pares indicados formam misturas homogêneas. 3. (Fuvest) O gráfico abaixo apresenta a solu- bilidade em água, a 25 °C, de álcoois primá- rios de cadeia linear, contendo apenas um grupo –OH no extremo da cadeia não ramifi- cada. Metanol, etanol e 1-propanol são solú- veis em água em quaisquer proporções. a) Analise o gráfico e explique a tendência ob- servada. Um químico recebeu 50 mL de uma so- lução de 1-dodecanol (C12H25OH) em eta- nol. A essa solução, adicionou 450 mL de água, agitou a mistura e a deixou em re- pouso por alguns minutos. Esse experimento foi realizado a 15 °C. b) Descreva o que o químico observou ao final da sequência de operações do experimento. Dados: § 1-dodecanol é insolúvel em soluções diluídas de etanol em água (≤ 10% em volume). § ponto de fusão do 1-dodecanol = 24 °C. § a densidade do 1-dodecanol é menor do que a de soluções diluídas de eta- nol em água. 4. (Unicamp) Na tirinha abaixo, o autor explo- ra a questão do uso apropriado da linguagem na Ciência. Muitas vezes, palavras de uso co- mum são utilizadas na Ciência, e isso pode ter várias consequências. 82 a) De acordo com o urso cinza, o urso branco usa o termo “dissolvendo” de forma cienti- ficamente inadequada. Imagine que o urso cinza tivesse respondido: “Eu é que deveria estar aflito, pois o gelo é que está dissolven- do!” Nesse caso, estaria o urso cinza usando o termo “dissolvendo” de forma cientifica- mente correta? Justifique. b) Considerando a última fala do urso branco, interprete o duplo significado da palavra “polar” e suas implicações para o efeito cô- mico da tirinha. 5. (Unicamp) Xampus e condicionadores utili- zam as propriedades químicas de surfatan- tes para aumentar a molhabilidade do cabe- lo. Um xampu típico utiliza um surfatante aniônico, como o lauril éter sulfato de sódio (A), que ajuda a remover a sujeira e os mate- riais oleosos dos cabelos. Um condicionador, por sua vez, utiliza um surfatante catiônico, como o cloreto de lauril trimetil amônio (B), que e depositado no cabelo e ajuda a diminui a repulsão entre os fios limpos dos cabelos, facilitando o pentear. a) Considerando a estrutura do xampu típico apresentado, explique como ele funciona, do ponto de vista das interações intermole- culares, na remoção dos materiais oleosos. b) Considerando-se as informações dadas e levando-se em conta a estrutura química dessesdois surfatantes, a simples mistura dessas duas substâncias levaria a um “pro- duto final ineficiente, que não limparia nem condicionaria”. Justifique essa afirmação. 6. (Fuvest) A Agência Nacional do Petróleo (ANP) estabelece que o álcool combustível, utilizado no Brasil, deve conter entre 5,3% e 7,4% de água, em massa. Porcentagens maiores de água significam que o combustí- vel foi adulterado. Um método que está sen- do desenvolvido para analisar o teor de água no álcool combustível consiste em saturá-lo com cloreto de sódio, NaCℓ, e medir a condu- tividade elétrica da solução resultante. Como o NaCℓ é muito solúvel em água e pouco so- lúvel em etanol, a quantidade de sal adicio- nada para saturação aumenta com o teor de água no combustível. Observa-se que a con- dutividade elétrica varia linearmente com o teor de água no combustível, em um inter- valo de porcentagem de água que abrange os limites estabelecidos pela ANP. a) Explique por que o etanol (CH3CH2OH) for- ma mistura homogênea com água em todas as proporções. b) Faça um desenho, representando os íons Na+ e Cℓ– em solução aquosa e mostrando a inte- ração desses íons com as moléculas de água. 7. (Unesp) O combustível vendido como "ga- solina" no Brasil é, na verdade, uma mistura de gasolina (hidrocarbonetos) com uma quan- tidade de álcool. Duas fraudes comuns neste tipo de combustível são: a adição de excesso de álcool etílico e a adição de solventes orgânicos (hidrocarbonetos), os quais podem causar da- nos ao veículo e prejuízos ao meio ambiente. a) A uma proveta contendo 800 mL de gasoli- na foi adicionada água para completar 1 L. Posteriormente, adicionou-se iodo (I2 – colo- ração roxa) e observou-se que a fase colorida ocupava 700 mL e a incolor, 300 mL. Forneça o nome do composto adicionado à gasolina que é detectado por este método e calcule sua porcentagem (volume/volume) no com- bustível analisado. b) Explique por que o outro tipo de composto químico que é usado na adulteração da ga- solina não é detectado por este método. 8. (Fuvest) Uma das propriedades que determi- na maior ou menor concentração de uma vita- mina na urina é a sua solubilidade em água. a) Qual dessas vitaminas é mais facilmente eli- minada na urina? Justifique. b) Dê uma justificativa para o ponto de fusão da vitamina C ser superior ao da vitamina A. 83 9. (Fuvest) a) No topo do Monte Everest a água entra em ebulição a 76 °C. Consultando o gráfico, qual deve ser o ponto de ebulição do éter dietílico no mesmo local? Justifique. b) Através dos dados do gráfico pode-se afirmar que, sob uma mesma pressão, o ponto de ebulição do 1-butanol é maior do que o do éter dietílico. Explique esse comportamento com base na estrutura desses compostos. Dado: fórmula estrutural do éter: CH3–CH3–O–CH3–CH3 10. (Unesp) Quando um cometa se aproxima do sol e se aquece há liberação de água, de ou- tras moléculas, de radicais e de íons. Uma das reações propostas para explicar o apa- recimento de H3O + em grandes quantidades, durante esse fenômeno é: luz (H2O)2 → H3O + + e– + OH • dímero íon elétron radical (Números atômicos: H = 1; O = 8) a) Representar a estrutura de Lewis (fórmula ele- trônica) para o íon e indicar a sua geometria. b) Quais são as forças (interações) que atuam na molécula do dímero que justificam sua existência? gabarito E.O. Aprendizagem 1. D 2. B 3. C 4. D 5. C 6. A 7. C 8. A 9. A 10. D E.O. Fixação 1. B 2. D 3. A 4. D 5. A 6. A 7. D 8. C 9. C 10. B E.O. Complementar 1. D 2. D 3. D 4. E 5. E E.O. Dissertativo 1. O composto A (butilamina) tem dois hidro- gênios ligados ao átomo de nitrogênio, por isso faz mais ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio). 2. a) As forças intramoleculares presentes são do tipo interações de London ou forças de Van der Waals ou dipolo induzido-dipolo induzido. b) F2, Cℓ2, Br2. 3. O etanol tem um grupamento OH que per- mite a formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas, o que explica o ponto de ebulição mais elevado. 4. a) O cloreto de sódio apresenta estrutura iô- nica cristalina, e seus íons estão exercem entre si atração eletrostática (cátions e ânions). Dessa forma, a ligação iônica é extremamente forte e isso explica o altís- simo ponto de fusão. A glicose é um composto molecular polar e suas moléculas, além de apresentarem alta massa molecular (180u), realizam li- gações de hidrogênio intermoleculares, o que contribui para o alto ponto de fusão registrado. Já a naftalina é um composto molecular, assim como a glicose, porém de baixa po- laridade. As forças de interação intermole- culares são menos intensas em relação às da glicose. São forças de dipolo temporário. b) Cloreto de sódio – substância iônica de alta solubilidade em água que, ao ser dissolvida, sofre dissociação, na qual as moléculas de água (que são dipolos per- manentes) solvatam os íons (Na+ e Cℓ-). Glicose – solúvel em água devido à sua alta polaridade e capacidade de realiza- ção de ligações de hidrogênio intermole- culares. Naftalina – insolúvel devido à sua baixa polaridade, o que dificulta sua interação com solventes altamente polares, como a água, por exemplo. 5. A energia necessária para quebrar as liga- ções de hidrogênio na água no estado lí- quido é maior do que no estado sólido. Du- rante a fusão enfraquecemos as ligações de hidrogênio, mas durante a ebulição elas são rompidas. Assim, gasta-se mais energia na ebulição do que na fusão. 84 6. a) III, pois faz pontes de hidrogênio. b) I, pois é um hidrocarboneto apolar. c) III, observe a figura a seguir: 7. a) Amônia: geometria piramidal. Como o ve- tor resultante (momento dipolo elétrico) é diferente de zero. A molécula é polar. Água: geometria angular. Como o vetor resultante (momento dipolo elétrico) é diferente de zero. A molécula é polar. Metano: geometria tetraédrica. Como o vetor resultante (momento dipolo elétri- co) é igual a zero. A molécula é apolar b) A substância mais solúvel em água será a amônia, que é polar (o vetor resultante momento dipolo elétrico é diferente de zero) e semelhante à água. 8. a) O papel não encerado absorveu água. b) O papel não encerado absorveu água devi- do às hidroxilas presentes na celulose, que fazem ligações de hidrogênio com a água. O papel encerado com hidrocarbonetos não absorveu a água, pois os hidrocarbo- netos são apolares e as moléculas de água são polares. Os pedaços de plástico não absorveram a água, pois o polietileno é apolar e a água é polar. 9. Água e benzeno são imiscíveis entre si, por- que apresentam polaridades diferentes, ou seja, a água é polar e o benzeno é apolar. 10. a) A partir da análise dos vetores momento dipolo elétrico, vem: b) A partir da análise da fórmula estrutural plana: nletal = 3,0 x 10 -9 mol E.O. Enem 1. B 2. E 3. E 4. C 5. E 6. E e.o. uerJ exame de QualiFicação 1. C 2. C 3. C 4. C 5. D 6. B 7. B e.o. uerJ exame discursivo 1. O SO2, por ser um composto polar e pela re- gra “semelhante dissolve semelhante”, irá se solubilizar em água. Já para o trióxido de enxofre (SO3) a resultante das forças é zero, portanto, molécula apolar, não será solúvel em água. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. D 2. B 3. B 4. B 5. C 6. A 7. B 8. E 9. C 10. D 11. D 12. B E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) b) Aquecendo-se o panetone ressecado, rompem-se as ligações de hidrogênio entre as moléculas de água e glicerina, umedecendo a massa novamente. 85 2. a) Os pares I e III são misturas homogêneas. b) Ocorre dissolução quando as forças in- termoleculares forem do mesmo tipo e apresentarem intensidades não muito di- ferentes. O octano e tetracloreto de carbono (molé- culas apolares) têm o mesmo tipo de for- ça intermolecular (força de Van der Waals do tipo dipolo induzido-dipolo induzido ou força de London) e formam misturahomogênea. Entre as moléculas polares da água e do HCℓ teremos uma iteração de Van der Waals do tipo dipolo permanente-dipolo permanente (devido a uma diferença de eletronegatividade), formando um siste- ma homogêneo. 3. a) De acordo com o gráfico, quanto menor o número de átomos de carbono na cadeia da molécula do álcool primário de cadeia linear (região hidrofóbica), maior a solu- bilidade do mesmo em 100 g de água. b) O ponto de fusão do 1-dodecanol é de 24 °C e ele é praticamente insolúvel em água (de acordo com o gráfico), esse ex- perimento foi realizado a 15 °C, então, o químico observou uma mistura bifásica na qual o álcool estava no estado sólido e flutuando na água (a densidade do 1-do- decanol é menor do que a de soluções di- luídas de etanol em água). 4. a) O termo foi usado de maneira cientifica- mente incorreta. O urso cinza se referiu à fusão do gelo (mudança do estado sólido para o líquido). No caso de uma disso- lução ocorreria a separação das partícu- las formadoras de um soluto a partir do acréscimo de um solvente. b) O urso cinza não é oriundo da região po- lar do planeta. No caso de compostos po- lares teríamos uma dissolução em água já que esta é polar e semelhante tende a dissolver semelhante. 5. a) O xampu típico possui uma cauda apolar: A cauda apolar faz interações do tipo Van der Waals com a cadeia apolar da gordura. O xampu típico possui uma cabeça polar: A cabeça polar faz ligações do tipo íons- -dipolo com a água e atrai o surfatante mais a gordura limpando os cabelos. b) A combinação dos dois surfatantes seria ineficiente, pois haveria interações acen- tuadas entre as cabeças polares destes. 6. a) O etanol é um álcool que apresenta solu- bilidade infinita em água. É uma molécula predominantemente polar que faz ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) com a água, por isso forma uma mistura homo- gênea em todas as proporções. b) As interações dipolo-íon podem ser re- presentadas pela figura 1. 7. a) O composto adicionado em excesso à ga- solina é o álcool etílico, pois a fase colori- da é formada por compostos apolares que se misturam (gasolina + iodo) e a fase incolor é formada por compostos polares (água + álcool etílico). Volume do combustível = 800 mL Volume do álcool etílico = 800 mL – 700 mL = 100 mL 800 mL ----- 100% 100 mL ----- p p = 12,5 % de álcool etílico. b) O outro tipo de composto é formado por moléculas apolares (hidrocarbonetos) que não se misturam com a água que é polar. Neste caso não poderíamos utilizar a água nesta diferenciação. 86 8. a) A vitamina C, maior quantidade de gru- pos (–OH) b) Maior quantidade de pontes de hidrogênio 9. a) Pelo gráfico, à temperatura de 76 °C, te- mos uma pressão de 300 mmHg. Significa que para o éter termos, aproximadamen- te, 10 °C. b) Devido às pontes de hidrogênio existen- tes entre as moléculas do 1-butanol que são interações mais fortes do que as en- contradas no éter. 10. a) Observe a figura a seguir: b) Entre as moléculas há pontes de hidrogênio.
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