m aplicações industriais, adesivos e tintas precisam apresentar características como alta viscosidade, boa aderência e secagem rápida. Para otimizar essas propriedades, engenheiros químicos ajustam a polaridade e a composição molecular das substâncias utilizadas. Com base nos conceitos de forças intermoleculares, responda:
a) Como a presença de ligações de hidrogênio ou interações íon-dipolo pode influenciar a viscosidade de uma substância?
b) Explique por que uma substância com forças intermoleculares mais intensas tende a ter maior ponto de ebulição e maior tensão superficial.
c) Qual seria o impacto de adicionar um solvente apolar (como o hexano) a um adesivo altamente polar? Justifique usando o conceito de compatibilidade intermolecular.
a) Como a presença de ligações de hidrogênio ou interações íon-dipolo pode influenciar a viscosidade de uma substância?
b) Explique por que uma substância com forças intermoleculares mais intensas tende a ter maior ponto de ebulição e maior tensão superficial.
c) Qual seria o impacto de adicionar um solvente apolar (como o hexano) a um adesivo altamente polar? Justifique usando o conceito de compatibilidade intermolecular.
Passo 1
O enunciado apresenta três perguntas conceituais sobre como as forças intermoleculares afetam propriedades macroscópicas de adesivos e tintas (viscosidade, ponto de ebulição, tensão superficial e compatibilidade com solventes). Para resolver, vamos usar o entendimento de ligações de hidrogênio, interações íon-dipolo e a noção de “semelhança de polaridade” entre soluto e solvente.
Passo 2
(a) A presença de ligações de hidrogênio ou interações íon-dipolo aumenta a adesão entre moléculas vizinhas, criando uma “rede” de atração mais intensa. Para que camadas de fluido se deslizem umas sobre as outras, é preciso vencer essas atrações extras, o que exige mais energia e resulta em maior resistência ao fluxo, ou seja, maior viscosidade.
Passo 3
(b) Quanto mais fortes forem as forças intermoleculares (como ligações de hidrogênio, dipolo–dipolo fortes ou íon-dipolo), mais energia será necessária para separar as moléculas umas das outras. Isso justifica:
– Maior ponto de ebulição: é preciso fornecer mais calor para que o líquido passe ao estado gasoso.
– Maior tensão superficial: as moléculas na superfície ficam fortemente “puxadas” pelo interior do líquido, exigindo mais energia para expandir a área superficial.
– Maior ponto de ebulição: é preciso fornecer mais calor para que o líquido passe ao estado gasoso.
– Maior tensão superficial: as moléculas na superfície ficam fortemente “puxadas” pelo interior do líquido, exigindo mais energia para expandir a área superficial.
Passo 4
(c) Adicionar um solvente apolar a um adesivo altamente polar gera baixa compatibilidade: as moléculas apolares do hexano não interagem bem com as moléculas polares do adesivo. Como “semelhante dissolve semelhante”, o resultado é má dispersão do adesivo no solvente, queda na viscosidade efetiva e possível separação de fases (precipitação ou “fase oleosa” sobre a polar).
Resposta
a) Aumento de viscosidade, pois ligações de hidrogênio e íon-dipolo criam ligações extras entre moléculas, dificultando o escoamento.
b) Forças intermoleculares mais intensas exigem mais energia para quebrá-las, elevando ponto de ebulição e tensão superficial.
c) O solvente apolar não “conversa” com moléculas polares do adesivo, causando baixa solubilidade, redução da viscosidade e separação de fases.
b) Forças intermoleculares mais intensas exigem mais energia para quebrá-las, elevando ponto de ebulição e tensão superficial.
c) O solvente apolar não “conversa” com moléculas polares do adesivo, causando baixa solubilidade, redução da viscosidade e separação de fases.