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Questão 102 do ENEM 2017

2º dia · Ciências da Natureza · H27 · Química: Forças intermoleculares

Partículas microscópicas existentes na atmosfera funcionam como núcleos de condensação de vapor de água que, sob condições adequadas de temperatura e pressão, propiciam a formação das nuvens e consequentemente das chuvas. No ar atmosférico, tais partículas são formadas pela reação de ácidos (\text{H}X) com a base \text{NH}_3, de forma natural ou antropogênica, dando origem a sais de amônio (\text{NH}_4X), de acordo com a equação química genérica:

\text{H}X\text{ (g)} + \text{NH}_3\text{ (g)} \longrightarrow \text{NH}_4X\text{ (s)}

FELIX, E. P.; CARDOSO, A. A. Fatores ambientais que afetam a precipitação úmida. Química Nova na Escola, n. 21, maio 2005 (adaptado).

A fixação de moléculas de vapor de água pelos núcleos de condensação ocorre por

  1. A
    ligações iônicas.
  2. B
    interações dipolo-dipolo.
  3. C
    interações dipolo-dipolo induzido.
  4. D
    interações íon-dipolo.
  5. E
    ligações covalentes.
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Resolução comentada

Os núcleos de condensação são partículas sólidas de sal de amônio, \ce{NH4X}, ou seja, compostos iônicos formados por íons \ce{NH4+} e X^-.

A água é uma molécula polar: o oxigênio, mais eletronegativo, tem carga parcial negativa (\delta-) e os hidrogênios têm carga parcial positiva (\delta+).

A fixação do vapor de água sobre a partícula é um processo físico, sem quebra nem formação de ligações químicas. Acontece por atração entre a carga inteira de um íon e a carga parcial do dipolo da água:

  1. O cátion \ce{NH4+} atrai o polo negativo (oxigênio) da água.
  2. O ânion X^- atrai o polo positivo (hidrogênios) da água.

A interação entre um íon e uma molécula polar (dipolo) chama-se íon-dipolo. É a mesma interação que mantém os íons hidratados quando um sal se dissolve em água.

As demais opções não servem. Ligações iônicas e covalentes são ligações químicas, e a água não reage com o sal. Dipolo-dipolo exigiria duas moléculas polares, mas a partícula é iônica. Dipolo-dipolo induzido envolveria uma molécula apolar.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ALigação iônica é ligação química entre íons; aqui a água só é atraída, sem formar ligação, e a água não é iônica.
  • BDipolo-dipolo ocorre entre moléculas polares, mas o núcleo de condensação é um sal, formado por íons.
  • CDipolo-dipolo induzido envolve uma molécula polar e uma apolar, o que não é o caso.
  • ELigações covalentes implicam compartilhamento de elétrons; a fixação da água é apenas uma interação intermolecular.

Assunto: Forças intermoleculares.

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