Que característica das moléculas de água permite que a substâncias iônicas se dissolvam nelas?
As moléculas de água têm uma determinada forma que lhes permite envolver os íons em solução
As moléculas de água reagem com os íons
As moléculas de água são pegajosas e podem se aderir aos íons
As moléculas de água são polares e são atraídas pelos íons positivos e negativos ao seu redor
As moléculas de água são pegajosas e podem se aderir aos íons
As moléculas de água são polares e são atraídas pelos íons positivos e negativos ao seu redor
Passo 1
O enunciado pergunta qual característica das moléculas de água permite que substâncias iônicas se dissolvam nelas. As alternativas fornecidas são:
- As moléculas de água têm uma determinada forma que lhes permite envolver os íons em solução
- As moléculas de água reagem com os íons
- As moléculas de água são pegajosas e podem se aderir aos íons
- As moléculas de água são polares e são atraídas pelos íons positivos e negativos ao seu redor
Informações dadas: temos as quatro opções acima e devemos escolher qual explica a dissolução de íons em água.
Passo 2
Vamos entender como é a molécula de água. A fórmula estrutural é
. O oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, ou seja, puxa com mais força os elétrons das ligações
. Por causa disso, a nuvem eletrônica fica deslocada em direção ao oxigênio, criando cargas parciais: o oxigênio fica com carga parcial negativa, indicada por
, e cada hidrogênio fica com carga parcial positiva, indicada por
. Em notação:
Além disso, a molécula de água tem geometria angular (dobrada), com um ângulo de ligações de aproximadamente
. Essa geometria faz com que os vetores das ligações não se cancelem, resultando numa separação efetiva de cargas — ou seja, um dipolo permanente.
Passo 3
Explicando o que é polaridade de maneira simples: uma molécula polar tem lados com sinais elétricos parciais opostos (um lado mais negativo e outro mais positivo). Esse comportamento faz com que a molécula se comporte como um pequeno ímã elétrico: ela pode interagir fortemente com cargas elétricas (íons) por atração entre sinais opostos.
Um conceito importante aqui é a interação íon-dipolo: quando um íon (carga pontual, por exemplo
ou
) está em presença de moléculas polares, as moléculas polares orientam suas extremidades com carga parcial oposta em direção ao íon, reduzindo a energia e estabilizando o íon em solução.
Passo 4
Como isso funciona na prática com um sal como o cloreto de sódio (
)? Quando
se aproxima da água, a rede iônica é quebrada porque as moléculas de água interagem com os íons individuais:
- Ao redor do cátion
, as moléculas de água apontam o oxigênio (que tem ) para o íon, atraindo-o. - Ao redor do ânion
, as moléculas de água apontam os hidrogênios (que têm ) para o íon, atraindo-o.
Esse “envolvimento” dos íons por moléculas de água chama-se solvatação (ou hidratação, no caso da água) e forma uma camada chamada “casca de solvatação”. Essas interações íon-dipolo são fortes o suficiente para separar e estabilizar os íons na solução, fazendo com que o sal se dissolva.
Passo 5
Agora avalio rapidamente as alternativas para ver por que as outras estão incorretas ou incompletas:
- “As moléculas de água têm uma determinada forma que lhes permite envolver os íons em solução”: a forma (geométrica) ajuda ao resultar em polaridade, mas a explicação completa é que essa forma cria polaridade — a alternativa é verdadeira em parte, mas não menciona a causa direta (polaridade) nem as interações elétricas.
- “As moléculas de água reagem com os íons”: geralmente a dissolução de sais é física (solvatação), não uma reação química entre água e íons (exceto em casos especiais). Então essa alternativa está errada para a explicação geral.
- “As moléculas de água são pegajosas e podem se aderir aos íons”: linguagem coloquial e imprecisa; “pegajosas” não é um motivo científico. O mecanismo real é a atração eletrostática entre cargas opostas.
- “As moléculas de água são polares e são atraídas pelos íons positivos e negativos ao seu redor”: essa alternativa descreve corretamente o mecanismo físico (polaridade e interação íon-dipolo) que leva à solvatação e dissolução.
Passo 6
Recapitulando de forma leve: a água dissolve íons porque suas moléculas têm uma separação de cargas (
e
) — ou seja, são polares — e essas cargas parciais atraem os íons de sinais opostos, envolvendo-os e mantendo-os solvatados na solução. Você já está pronto pra lembrar disso na prova: pense sempre em “oxigênio (negativo) olha pro cátion” e “hidrogênio (positivo) olha pro ânion”. Força aí — você consegue!
Resposta
As moléculas de água são polares e são atraídas pelos íons positivos e negativos ao seu redor