□ Água e etanol são substâncias que dissolvem entre si em qualquer proporção, pois ambas apresentação interação intermolecular do tipo ligação de hidrogênio, ao interagirem entre si.

Passo 1

O enunciado afirma que “Água e etanol são substâncias que dissolvem entre si em qualquer proporção, pois ambas apresentam interação intermolecular do tipo ligação de hidrogênio ao interagirem entre si.”
O que ele pede (implícito): decidir se essa afirmativa é correta e justificar por quê.
Informações dadas pelo enunciado:
  • Há duas substâncias: água e etanol.
  • A justificativa apresentada é a existência de ligações de hidrogênio entre elas.

Passo 2

Entender o que cada substância é quimicamente (isso já ajuda muito na prova). As fórmulas químicas são:
\mathrm{H_2O} (água) e \mathrm{CH_3CH_2OH} (etanol).
Explicando de forma bem clara e sem jargão:
  • A água tem um átomo de oxigênio com pares de elétrons não ligados e hidrogênios ligados ao oxigênio — isto permite que moléculas de água formem fortes interações chamadas ligações de hidrogênio entre si.
  • O etanol tem o grupo funcional hidroxila -\mathrm{OH}. Esse grupo também tem um hidrogênio ligado a oxigênio (doador de H) e pares de elétrons no oxigênio (aceitador de H). Logo, etanol pode tanto doar quanto aceitar ligações de hidrogênio.
    Logo, tanto a água quanto o etanol têm capacidade de formar ligações de hidrogênio entre si: \mathrm{H} do -\mathrm{OH} do etanol pode ligar ao par livre do \mathrm{O} da água, e vice‑versa.

Passo 3

Conceito de miscibilidade e por que ligações de hidrogênio ajudam, explicado passo a passo e didaticamente:
  • “Miscibilidade” quer dizer que duas substâncias formam uma solução homogênea em qualquer proporção. Em termos termodinâmicos, a mistura espontânea (miscibilidade) ocorre quando a variação de energia livre é favorável.
  • A energia livre de Gibbs da mistura é dada por \Delta G = \Delta H - T\Delta S, onde:
    • \Delta G é a variação da energia livre (mistura espontânea se \Delta G<0);
    • \Delta H é a variação de entalpia (energia associada a quebrar e formar interações intermoleculares);
    • T é a temperatura absoluta;
    • \Delta S é a variação de entropia (ordem/desordem; normalmente mistura aumenta entropia).
  • Para água + etanol:
    • É necessário quebrar algumas ligações de hidrogênio entre moléculas de água e entre moléculas de etanol (custa energia, contribui para \Delta H>0).
    • Mas formam-se muitas ligações de hidrogênio água–etanol novas (isso libera energia, contribui para \Delta H<0).
    • Na prática, as novas interações água–etanol compensam bem as que foram quebradas, de modo que \Delta H fica pequeno (ligeiramente negativo ou pouco positivo) e \Delta S é positivo (mistura aumenta desordem).
    • Assim, \Delta G tende a ficar negativo à temperatura ambiente, favorecendo miscibilidade total.
      Esse raciocínio físico-químico explica por que a presença de ligações de hidrogênio entre as duas espécies favorece a miscibilidade completa.

Passo 4

Por que a justificativa do enunciado é suficiente aqui (e quando ela não seria suficiente): regras práticas para a prova
  • A presença de ligação de hidrogênio entre as duas substâncias é uma explicação direta e poderosa para a miscibilidade. No caso específico de \mathrm{H_2O} e \mathrm{CH_3CH_2OH}, o grupo -\mathrm{OH} do etanol é pequeno o bastante para que a porção apolar ( \mathrm{CH_3CH_2-}) não impeça a solubilidade: a fração polar domina e permite mistura em todas as proporções.
  • Atenção à armadilha: “ter ligação de hidrogênio” não garante miscibilidade total com água para qualquer álcool. Exemplos:
    • \mathrm{CH_3OH} (metanol) é miscível com água (sem surpresa).
    • \mathrm{CH_3CH_2OH} (etanol) é miscível com água (é o caso do enunciado).
    • Mas álcooles com cadeias muito mais longas, por exemplo \mathrm{CH_3(CH_2)_4OH} (1‑pentanol) ou \mathrm{CH_3(CH_2)_3OH} (1‑butanol), apesar de terem -\mathrm{OH}, tornam‑se parcialmente imiscíveis porque a grande parte apolar (cadeia alquila) domina e a entropia/entalpia resultante não garante \Delta G<0 para todas as proporções.
      Portanto: ligação de hidrogênio entre as espécies é uma condição importante e aqui é suficiente, mas não é uma condição universal para qualquer molécula que contenha -\mathrm{OH}.

Passo 5

Como responder rápido numa prova (fluxograma mental):
  1. Identifique grupos: água \mathrm{H_2O}, etanol \mathrm{CH_3CH_2OH} → ambos têm capacidade de H‑bond.
  2. Verifique tamanho da porção apolar: etanol tem apenas 2 carbonos → porção apolar pequena.
  3. Conclua: polaridade + H‑bond predominam → miscibilidade completa em todas as proporções (à temperatura ambiente).
    Se fosse outro álcool, compare o comprimento da cadeia; se a parte apolar for grande, desconfie de miscibilidade total.

Passo 6

Resposta final do raciocínio (não repito a palavra “verdadeiro” aqui em justificativa, pois a regra da prova pede a resposta no campo específico).

Resposta

Verdadeiro.

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