Em cada par de compostos a seguir, escolha aquele com a maior viscosidade. Explique sua resposta baseando-se nas forças intermoleculares.
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 ( \mathrm{H_2O}) e glicerina (glicerol, \mathrm{C_3H_8O_3}). 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).
  1. Forças intermoleculares fortes: ligações de hidrogênio muito aumentam a viscosidade; dipolo–dipolo também ajudam; forças de London (dispersion) crescem com tamanho/masa.
  2. 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.
  3. Estrutura e quantidade de sítios de ligação (ramificações, cadeias, grupos funcionais): muitas ligações intermoleculares possíveis → rede mais “pegajosa”.
  4. 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 ( \mathrm{H_2O}).
  • Fórmula: \mathrm{H_2O}.
  • Massa molar aproximada: M_{\mathrm{H_2O}} \approx 18{,}0\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.
  • 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, \mathrm{C_3H_8O_3}).
  • Fórmula: \mathrm{C_3H_8O_3}.
  • Massa molar aproximada: M_{\mathrm{glicerol}} \approx 92{,}1\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}} (bem maior que a da água).
  • Estrutura: contém três grupos hidroxila (- \mathrm{OH}) numa cadeia de três carbonos. Cada -\mathrm{OH} 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).
  1. Ambas as substâncias são polares e capazes de formar ligações de hidrogênio — isso já indica viscosidades maiores do que líquidos apolares de massa similar.
  2. A glicerina tem mais grupos -\mathrm{OH} por molécula (3 contra 2 hidrogênios em \mathrm{H_2O} 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.
  3. 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.
  4. 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 \sim 1\\ \mathrm{mPa\cdot s}, enquanto glicerina está na faixa de centenas a milhares de \mathrm{mPa\cdot s} (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

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