Questão df83b8fa-7b
Prova:USP 2021
Disciplina:Química
Assunto:Substâncias e suas propriedades, Química Orgânica, Interações Atômicas: Geometria Molecular, Polaridade da ligação e da Molécula, Forças Intermoleculares e Número de Oxidação., Propriedades Físicas dos Compostos Orgânicos: Polaridade das Ligações e Moléculas, Forças Intermoleculares, Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição, Solubilização das Substâncias Orgânicas.
Em aquários de água
marinha, é comum o uso
do equipamento chamado "Skimmer", aparato
em que a água recebe
uma torrente de bolhas
de ar, como representado
na figura, levando a
matéria orgânica até a
superfície, onde pode ser
removida. Essa matéria
orgânica eliminada é
composta por moléculas
orgânicas com parte
apolar e parte polar,
enquanto as bolhas
formadas têm caráter apolar. Esse aparelho, no entanto, tem rendimento muito menor
em aquários de água doce (retira menos quantidade de
material orgânico por período de uso).
Considerando que todas as outras condições são mantidas, o
menor rendimento desse aparato em água doce do que em
água salgada pode ser explicado porque
Em aquários de água marinha, é comum o uso do equipamento chamado "Skimmer", aparato em que a água recebe uma torrente de bolhas de ar, como representado na figura, levando a matéria orgânica até a superfície, onde pode ser removida. Essa matéria orgânica eliminada é composta por moléculas orgânicas com parte apolar e parte polar, enquanto as bolhas formadas têm caráter apolar. Esse aparelho, no entanto, tem rendimento muito menor em aquários de água doce (retira menos quantidade de material orgânico por período de uso).
Considerando que todas as outras condições são mantidas, o menor rendimento desse aparato em água doce do que em água salgada pode ser explicado porque
A
a polaridade da molécula de água na água doce é maior do
que na água salgada, tornando as partes apolares das
moléculas orgânicas mais solúveis.
B
a menor concentração de sais na água doce torna as regiões
apolares das moléculas orgânicas mais solúveis do que na
água salgada, prejudicando a interação com as bolhas de ar.
C
a água doce é mais polar do que água salgada por ser mais
concentrada em moléculas polares como a do açúcar,
levando as partes polares das moléculas orgânicas a
interagir mais com a água doce.
D
a reatividade de matéria orgânica em água salgada é maior
do que em água doce, fazendo com que exista uma menor
quantidade de material dissolvido para interação com as
bolhas de ar.
E
a concentração de sais na água marinha é maior, o que torna
as partes apolares das moléculas orgânicas mais propensas
a interagir com os sais dissolvidos, promovendo menor
interação com as bolhas de ar.
Gabarito comentado
Talita Goulart Graduação e Mestrado em Engenharia Química pela UFRRJ, Doutoranda em Engenharia Química pela COPPE/UFRJ, Professora de Química.
Esta questão aborda conceitos relacionados
à polaridade dos compostos.
É importante conhecer o princípio “semelhante dissolve semelhante" para a resolução dessa questão. Nesse sentido, compostos apolares interagem e são solubilizados em solventes apolares e compostos polares interagem e são solubilizados em solventes polares.
Dessa forma, analisemos as alternativas:
A) Incorreta – A polaridade da molécula de água na água doce não é maior do que na água salgada, pois a polaridade de uma molécula não é alterada de acordo com o meio. Nesse caso, a polaridade do meio pode ser diferente, pois na água salgada há a presença de sais, mas a polaridade da molécula de água é a mesma.
B) Correta – Como as moléculas orgânicas possuem caráter polar e apolar, quando elas são colocadas em água, são formadas micelas, consideradas como uma estrutura estável. Nas micelas, a parte polar fica em contato com a água, também polar, e a parte apolar fica “dentro" do arranjo, pois não tem afinidade com a água. Dessa forma, como a água salgada possui uma maior concentração de sais, esses sais acabam desestabilizando as micelas, deixando as partes apolares mais expostas e facilitando o arraste das moléculas pelas bolhas de ar (caráter apolar). Na água doce, as regiões apolares das moléculas orgânicas são mais solúveis, pois estão organizadas na forma estável das micelas, dificultando a interação com as bolhas de ar (caráter apolar).
C) Incorreta – A água doce não possui moléculas de açúcar. Além disso, a água salgada, devido à presença dos sais (compostos iônicos), é mais polarizada.
D) Incorreta – O funcionamento do “skimmer" é baseado na interação das moléculas com a bolha de ar. Não ocorrem reações químicas nesse processo. Sendo assim, a diferença entre a eficiência utilizando água doce e água salgada não ocorre devido à reatividade da matéria orgânica.
E) Incorreta – Os sais são compostos iônicos e, por isso, são altamente polares. Dessa forma, a maior concentração de sais na água marinha não torna as partes apolares das moléculas orgânicas mais propensas a interagir com os sais dissolvidos, pois compostos polares interagem muito pouco com compostos apolares.
É importante conhecer o princípio “semelhante dissolve semelhante" para a resolução dessa questão. Nesse sentido, compostos apolares interagem e são solubilizados em solventes apolares e compostos polares interagem e são solubilizados em solventes polares.
Dessa forma, analisemos as alternativas:
A) Incorreta – A polaridade da molécula de água na água doce não é maior do que na água salgada, pois a polaridade de uma molécula não é alterada de acordo com o meio. Nesse caso, a polaridade do meio pode ser diferente, pois na água salgada há a presença de sais, mas a polaridade da molécula de água é a mesma.
B) Correta – Como as moléculas orgânicas possuem caráter polar e apolar, quando elas são colocadas em água, são formadas micelas, consideradas como uma estrutura estável. Nas micelas, a parte polar fica em contato com a água, também polar, e a parte apolar fica “dentro" do arranjo, pois não tem afinidade com a água. Dessa forma, como a água salgada possui uma maior concentração de sais, esses sais acabam desestabilizando as micelas, deixando as partes apolares mais expostas e facilitando o arraste das moléculas pelas bolhas de ar (caráter apolar). Na água doce, as regiões apolares das moléculas orgânicas são mais solúveis, pois estão organizadas na forma estável das micelas, dificultando a interação com as bolhas de ar (caráter apolar).
C) Incorreta – A água doce não possui moléculas de açúcar. Além disso, a água salgada, devido à presença dos sais (compostos iônicos), é mais polarizada.
D) Incorreta – O funcionamento do “skimmer" é baseado na interação das moléculas com a bolha de ar. Não ocorrem reações químicas nesse processo. Sendo assim, a diferença entre a eficiência utilizando água doce e água salgada não ocorre devido à reatividade da matéria orgânica.
E) Incorreta – Os sais são compostos iônicos e, por isso, são altamente polares. Dessa forma, a maior concentração de sais na água marinha não torna as partes apolares das moléculas orgânicas mais propensas a interagir com os sais dissolvidos, pois compostos polares interagem muito pouco com compostos apolares.
Gabarito da Professora: Letra B.
