4- A água e o glicerol ( \mathrm{CH}_{2}(\mathrm{OH}) \mathrm{CH}(\mathrm{OH}) \mathrm{CH}_{2} \mathrm{OH} ) são miscíveis em todas as proporções. O que significa isso?. Compare como o grupo OH em cada álcool contribui para essa miscibilidade?. 13.13, pág. 477.

Passo 1

O enunciado diz que a água e o glicerol — cuja fórmula é
\mathrm{CH}_2(\mathrm{OH})\mathrm{CH}(\mathrm{OH})\mathrm{CH}_2\mathrm{OH}
— são miscíveis em todas as proporções. O conteúdo aqui é o conceito de miscibilidade e as forças intermoleculares (especialmente ligações de hidrogênio) que fazem isso acontecer.

Passo 2

“Ser miscível em todas as proporções” significa que, independentemente da quantidade de água e de glicerol que você misture, sempre obterá uma única fase líquida homogênea, sem separação de camadas. Em termos de solubilidade, a solubilidade mútua é infinita.
O que garante essa miscibilidade são as ligações de hidrogênio (H-bonds). A água forma ligações de hidrogênio entre suas moléculas \mathrm{HO\!-\!H\cdots O\!-\!H} e também pode formar com grupos \mathrm{OH} de outras moléculas, como as do glicerol. Sempre que um átomo de hidrogênio ligado a oxigênio em uma molécula “encosta” no oxigênio de outra, cria-se uma rede extensa de H-bonds.

Passo 3

Cada grupo \mathrm{OH} no glicerol atua simultaneamente como doador (o H) e como aceitador (o par de elétrons do O) de ligações de hidrogênio. Como o glicerol tem três grupos \mathrm{OH}, ele pode formar várias ligações com moléculas de água ao mesmo tempo. Em comparação, um álcool monohidroxílico como o etanol \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{OH} tem só um \mathrm{OH} para interagir.

Passo 4

Como as interações glicerol–água (várias H-bonds) são tão fortes quanto (ou até mais numerosas que) as interações água–água, não há tendência de separação de fases. Por isso a mistura permanece sempre homogênea, qualquer que seja a proporção escolhida.

Resposta

Ser miscível em todas as proporções significa ter solubilidade mútua infinita, gerando uma única fase líquida. Os grupos \mathrm{OH} garantem essa miscibilidade via ligações de hidrogênio: cada \mathrm{OH} do glicerol (são três) forma H-bonds com moléculas de água, resultando em uma rede tão forte que impede qualquer separação de fases.

Exercícios relacionados