Em cada par de compostos a seguir, escolha aquele com a maior viscosidade. Explique sua resposta baseando-se nas forças intermoleculares.
água e glicerina
água e glicerina
Passo 1
O enunciado pede: entre os dois compostos na lista — água e glicerina — escolher qual tem a maior viscosidade e explicar a razão com base nas forças intermoleculares. As informações dadas são apenas os nomes dos compostos: água (
) e glicerina (glicerol,
). Não há outras informações numéricas no enunciado.
Passo 2
O que é viscosidade (explicação didática e simples).
- Viscosidade é uma medida de “resistência ao escoamento” de um líquido: líquidos muito viscosos “escorrem devagar” (ex.: mel), líquidos pouco viscosos “escorrem rápido” (ex.: água).
- Microscopicamente, a viscosidade aumenta quando as moléculas do líquido interagem mais fortemente entre si, porque essas interações atrapalham o movimento relativo das camadas do líquido.
- Portanto, para comparar viscosidades, devemos comparar quão fortes e numerosas são as forças intermoleculares entre as moléculas de cada líquido.
Passo 3
Principais fatores que aumentam a viscosidade (resumo prático — decore para a prova).
- Forças intermoleculares fortes: ligações de hidrogênio muito aumentam a viscosidade; dipolo–dipolo também ajudam; forças de London (dispersion) crescem com tamanho/masa.
- Maior massa molar / maior tamanho molecular: moléculas maiores têm mais superfície de contato e maiores forças de dispersão, o que tende a aumentar a viscosidade.
- Estrutura e quantidade de sítios de ligação (ramificações, cadeias, grupos funcionais): muitas ligações intermoleculares possíveis → rede mais “pegajosa”.
- Temperatura (não é o caso aqui): aumentando T, viscosidade geralmente diminui porque as moléculas vencem mais facilmente as interações.
Regra prática para a prova: prefira o composto com mais grupos capazes de formar ligações de hidrogênio e maior massa/complexidade molecular quando for para escolher o de maior viscosidade.
Passo 4
Características da água (
).
- Fórmula:
. - Massa molar aproximada:
. - Interações intermoleculares relevantes: água forma ligações de hidrogênio fortes. Cada molécula pode doar até dois prótons ligados a hidrogênio (dois H) e aceitar até dois pares de elétrons no oxigênio — na prática possibilita uma rede extensa de H‑ligação.
- Apesar das fortes ligações de hidrogênio, a água é uma molécula pequena; isso limita a magnitude das forças de dispersão e facilita o movimento molecular comparado a moléculas maiores. Por isso a água tem viscosidade relativamente baixa entre líquidos polares.
Passo 5
Características da glicerina (glicerol,
).
- Fórmula:
. - Massa molar aproximada:
(bem maior que a da água). - Estrutura: contém três grupos hidroxila
numa cadeia de três carbonos. Cada pode tanto doar um hidrogênio para H‑ligação quanto aceitar porções de elétrons no oxigênio. - Consequências: muitas mais possibilidades de formação de ligações de hidrogênio por molécula do que a água (três doadoras por molécula de glicerol) e maior área de contato entre moléculas (maior massa e cadeia), o que aumenta também as forças de dispersão.
- Resultado físico: as moléculas de glicerina formam uma rede intermolecular muito “pegajosa” (muito H‑ligação + maior massa), dificultando fortemente o deslizamento entre camadas e elevando muito a viscosidade.
Passo 6
Comparação direta e conclusão lógica (passo a passo razonado).
- Ambas as substâncias são polares e capazes de formar ligações de hidrogênio — isso já indica viscosidades maiores do que líquidos apolares de massa similar.
- A glicerina tem mais grupos
por molécula (3 contra 2 hidrogênios em que, embora permita até 4 H‑ligações em arranjo ideal, cada molécula de glicerol participa em muitas ligações simultâneas devido à sua estrutura e tamanho) e massa molar bem maior. - Mais sítios de H‑ligação + maior massa ⇒ rede intermolecular mais extensa e forças de dispersão maiores ⇒ movimento relativo das camadas do líquido muito mais dificultado.
- Portanto, a glicerina apresenta viscosidade muito maior que a água.
Passo 7
Dica prática e checagem numérica aproximada (para fixar na cabeça).
- Ordem de grandeza típica: água à temperatura ambiente tem viscosidade da ordem de
, enquanto glicerina está na faixa de centenas a milhares de (ou seja, várias ordens de magnitude maior). Isso confirma qualitativamente o argumento estrutural acima. - Para a prova, ao ver um álcool poli-hidroxilado (como glicerol) versus água, escolha o álcool poli-hidroxilado como o mais viscoso — justifique por mais grupos que formam ligações de hidrogênio e maior massa/estrutura.
Resposta
glicerina