Questão 46 da FUVEST 2027

Question

A superfície das folhas das plantas é recoberta por uma camada de ceras epicuticulares, constituída majoritariamente por ácidos graxos de cadeia longa (20 a 40 carbonos), o que confere à folha um caráter fortemente hidrofóbico. Essa camada atua como uma barreira protetora contra a perda de água, a ação de patógenos e danos mecânicos. No entanto, ela também dificulta a retenção e a penetração de pesticidas e herbicidas aplicados por pulverização, favorecendo o escorrimento das gotas, reduzindo a eficiência da aplicação e aumentando os riscos de contaminação do solo e de corpos d’água.

Fotografias de gotas sobre uma superfície plana escura: à esquerda, Figura 1, gota achatada e espalhada sobre a superfície; à direita, Figura 2, gota arredondada com maior curvatura.

Para contornar esse problema, formulações agrícolas incorporam surfactantes, que aumentam o espalhamento e a molhabilidade das gotas sobre a superfície foliar. As figuras exemplificam uma gota interagindo com uma superfície. Na figura 1, a gota contém surfactante e, na figura 2, não contém.

Como os surfactantes contribuem para o melhor espalhamento e retenção das gotas sobre as folhas?

A
Reagindo quimicamente com os ácidos graxos das ceras epicuticulares, destruindo sua estrutura lipídica e aumentando a hidrofilicidade da superfície.
B
Aumentando a tensão superficial ao estabelecer ligações covalentes entre o pesticida e a superfície foliar, o que diminui o escorrimento por aumentar a força das interações água/superfície das folhas.
C
Reduzindo a tensão superficial da solução aquosa por meio de interações polares com a água e apolares com a cera e o pesticida, o que causa o espalhamento das gotas.
D
Aumentando a hidrofobicidade da superfície foliar, impedindo o escorrimento da gota pela diminuição da tensão superficial.
E
Modificando a densidade da solução pulverizada, o que altera o balanço das interações intermoleculares no líquido, reduzindo a tensão superficial e aumentando o espalhamento.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 46 da FUVEST 2027

1ª fase · Química: Forças intermoleculares

A superfície das folhas das plantas é recoberta por uma camada de ceras epicuticulares, constituída majoritariamente por ácidos graxos de cadeia longa (20 a 40 carbonos), o que confere à folha um caráter fortemente hidrofóbico. Essa camada atua como uma barreira protetora contra a perda de água, a ação de patógenos e danos mecânicos. No entanto, ela também dificulta a retenção e a penetração de pesticidas e herbicidas aplicados por pulverização, favorecendo o escorrimento das gotas, reduzindo a eficiência da aplicação e aumentando os riscos de contaminação do solo e de corpos d’água.

Fotografias de gotas sobre uma superfície plana escura: à esquerda, Figura 1, gota achatada e espalhada sobre a superfície; à direita, Figura 2, gota arredondada com maior curvatura.

Para contornar esse problema, formulações agrícolas incorporam surfactantes, que aumentam o espalhamento e a molhabilidade das gotas sobre a superfície foliar. As figuras exemplificam uma gota interagindo com uma superfície. Na figura 1, a gota contém surfactante e, na figura 2, não contém.

Como os surfactantes contribuem para o melhor espalhamento e retenção das gotas sobre as folhas?

A
Reagindo quimicamente com os ácidos graxos das ceras epicuticulares, destruindo sua estrutura lipídica e aumentando a hidrofilicidade da superfície.
B
Aumentando a tensão superficial ao estabelecer ligações covalentes entre o pesticida e a superfície foliar, o que diminui o escorrimento por aumentar a força das interações água/superfície das folhas.
C
Reduzindo a tensão superficial da solução aquosa por meio de interações polares com a água e apolares com a cera e o pesticida, o que causa o espalhamento das gotas.
D
Aumentando a hidrofobicidade da superfície foliar, impedindo o escorrimento da gota pela diminuição da tensão superficial.
E
Modificando a densidade da solução pulverizada, o que altera o balanço das interações intermoleculares no líquido, reduzindo a tensão superficial e aumentando o espalhamento.

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Resolução comentada

Numa gota de água, as moléculas se atraem por ligações de hidrogênio. Isso gera a tensão superficial, que puxa a gota para uma forma arredondada, com pouco contato com a superfície. Sobre a cera da folha, que é apolar, a água não forma interações favoráveis, então a gota fica como na figura 2: curva e com grande ângulo de contato.

O surfactante é uma molécula anfifílica, com duas partes:

uma cabeça polar, que interage com a água;
uma cauda apolar, que interage com a cera (ácidos graxos de cadeia longa) e com o pesticida, que costuma ser apolar.

As moléculas de surfactante se acumulam na superfície da gota e entre a gota e a folha. Com isso, enfraquecem as atrações água-água e diminuem a tensão superficial. A cauda apolar ainda "conversa" com a cera, e o ângulo de contato diminui. A gota se espalha e adere melhor, como na figura 1.

O surfactante não destrói a cera por reação (A), não aumenta a tensão superficial (B), não torna a folha mais hidrofóbica (D) e não age mudando a densidade da solução (E). A descrição correta é a da alternativa que une redução da tensão superficial e a dupla afinidade polar/apolar.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

AO surfactante não reage quimicamente com a cera nem a destrói; ele apenas interage com ela por forças intermoleculares.
BDiz que a tensão superficial aumenta e que há ligações covalentes; na verdade ela diminui e as interações são intermoleculares.
DAumentar a hidrofobicidade da folha pioraria o escorrimento e o espalhamento; além disso, contradiz a própria redução da tensão.
EA redução da tensão superficial vem da ação anfifílica do surfactante, não de uma mudança na densidade da solução.

Assuntos: Forças intermoleculares, Lipídios, sabões e detergentes.

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