(Mack-2006) Na dissolução em água do cloreto de hidrogênio gasoso (ou gás clorídrico), formam-se íons
e
A respeito desse fenômeno, fazem-se as afirmações.
Dado: número atômico
.
I) As moléculas do HCl , por serem polares, são atraídas fortemente pelas moléculas de água.
II) Há a quebra da ligação covalente no HCl .
III) A reação é de ionização.
IV) O ânion produzido tem oito elétrons na última camada. Estão corretas
a) I e II, somente.
b) I, III e IV, somente.
c) II e III, somente.
d) I, II e III, somente.
e) I, II, III e IV.
Dado: número atômico
I) As moléculas do HCl , por serem polares, são atraídas fortemente pelas moléculas de água.
II) Há a quebra da ligação covalente no HCl .
III) A reação é de ionização.
IV) O ânion produzido tem oito elétrons na última camada. Estão corretas
a) I e II, somente.
b) I, III e IV, somente.
c) II e III, somente.
d) I, II e III, somente.
e) I, II, III e IV.
Passo 1
O enunciado descreve a dissolução em água do cloreto de hidrogênio gasoso e informa que se formam íons
e
. Dado: números atômicos
,
,
.
São feitas quatro afirmações (I a IV) sobre esse fenômeno e a tarefa é identificar quais estão corretas. As afirmações são:
I) As moléculas do , por serem polares, são atraídas fortemente pelas moléculas de água.
II) Há a quebra da ligação covalente no .
III) A reação é de ionização.
IV) O ânion produzido tem oito elétrons na última camada.
São feitas quatro afirmações (I a IV) sobre esse fenômeno e a tarefa é identificar quais estão corretas. As afirmações são:
I) As moléculas do
II) Há a quebra da ligação covalente no
III) A reação é de ionização.
IV) O ânion produzido tem oito elétrons na última camada.
Passo 2
Vamos entender a afirmação I: “As moléculas do
, por serem polares, são atraídas fortemente pelas moléculas de água.”
O que significa ser polar? Uma molécula é polar quando a distribuição de carga entre seus átomos não é simétrica, ou seja, um lado fica com carga parcial positiva e o outro com carga parcial negativa. Isso acontece quando há diferença de eletronegatividade entre os átomos que formam a ligação. No caso do , o cloro é mais eletronegativo que o hidrogênio, então a ligação
fica polar — o H fica com carga parcial
e o Cl com carga parcial
.
A água também é uma molécula polar (o oxigênio atrai mais os elétrons que os hidrogênios), então há interação entre dipolos: a extremidade mais negativa da água (próxima ao O) tende a atrair a extremidade mais positiva do (o H com
). Essa atração dipolo–dipolo (e depois, quando ocorre transferência do próton, atração íon–dipolo) explica por que
se solubiliza e se aproxima fortemente das moléculas de água.
Conclusão do Passo 2: a afirmação I é verdadeira.
O que significa ser polar? Uma molécula é polar quando a distribuição de carga entre seus átomos não é simétrica, ou seja, um lado fica com carga parcial positiva e o outro com carga parcial negativa. Isso acontece quando há diferença de eletronegatividade entre os átomos que formam a ligação. No caso do
A água também é uma molécula polar (o oxigênio atrai mais os elétrons que os hidrogênios), então há interação entre dipolos: a extremidade mais negativa da água (próxima ao O) tende a atrair a extremidade mais positiva do
Conclusão do Passo 2: a afirmação I é verdadeira.
Passo 3
Agora a afirmação II: “Há a quebra da ligação covalente no
.”
Quando entra em contato com água, ocorre transferência do próton do
para uma molécula de água, formando o íon hidrônio
e deixando o
. A equação que representa isso (em água) é:
Quando
Para que ocorra essa transformação, a ligação covalente entre H e Cl se rompe de modo heterolítico: ambos os elétrons da ligação ficam com o cloro, formando
, enquanto o hidrogênio sai como próton
que se liga à água. Rompimento heterolítico é um tipo de “quebra” da ligação covalente.
Conclusão do Passo 3: a afirmação II é verdadeira.
Conclusão do Passo 3: a afirmação II é verdadeira.
Passo 4
Explicando a afirmação III: “A reação é de ionização.”
Ionização, no contexto de uma substância em solução, significa que moléculas neutras se transformam em íons. No caso, a molécula neutra fornece um próton e gera os íons
e
. Por isso dizemos que
se ioniza em água. Além disso,
é um ácido forte em água, o que significa que praticamente todas as moléculas se ionizam (dissociam) completamente em solução aquosa.
Conclusão do Passo 4: a afirmação III é verdadeira.
Ionização, no contexto de uma substância em solução, significa que moléculas neutras se transformam em íons. No caso, a molécula neutra
Conclusão do Passo 4: a afirmação III é verdadeira.
Passo 5
Agora a afirmação IV: “O ânion produzido tem oito elétrons na última camada.”
O ânion produzido é . Vamos usar o dado fornecido
(número atômico) para contar elétrons. Um átomo neutro de cloro tem
elétrons. A distribuição eletrônica por camadas (modelo simples por níveis) é:
elétrons na primeira camada (
),
na segunda (
) e
na terceira (
), pois
. Esse último nível (
) é a camada de valência e tem
elétrons no átomo neutro. Ao ganhar um elétron para formar
, a contagem na última camada passa de
para
. Logo, o ânion
tem
elétrons na camada mais externa.
Conclusão do Passo 5: a afirmação IV é verdadeira.
O ânion produzido é
Conclusão do Passo 5: a afirmação IV é verdadeira.
Passo 6
Pequena clarificação conceitual (útil para prova): quando eu disse que a ligação se “quebra” em Passo 3, foi no sentido de rompimento heterolítico — isto é, os dois elétrons da ligação vão para o átomo mais eletronegativo (Cl), não se dividem entre átomos como em uma quebra homolítica. Em reações ácido–base em solução aquosa (tipo
+
), o termo certo costuma ser “dissociação” ou “ionização” porque o resultado é a formação de íons na solução. Assim, II e III são compatíveis: há quebra da ligação (heterolítica) que leva à ionização.
Passo 7
Resumo final das verdades avaliadas: I é verdadeira; II é verdadeira; III é verdadeira; IV é verdadeira. Todas as quatro afirmações estão corretas, portanto a alternativa correta é a que indica I, II, III e IV.
Resposta
e) I, II, III e IV.