1. As substâncias químicas constituem parte fundamental da nossa vida. A respiração, a alimentação, a ingestão de água ou outros líquidos e o tratamento com medicamentos são alguns exemplos de atividades essenciais que envolvem compostos químicos formados por átomos ou íons que se unem uns aos outros. Assinale a resposta incorreta:
    a) No sal ( NaCl ) que costumamos adicionar aos nossos alimentos, a ligação química é iônica.
    b) A molécula do gás oxigênio que inspiramos é composta de dois átomos que se unem através de ligação covalente polar.
    c) A molécula de gás carbônico que expiramos apresenta duas ligações duplas
    d) As moléculas de água se unem uma ás outras através de ligação de hidrogênio
    e) A grande maioria dos medicamentos é constituída de substâncias orgânicas, nas quais o tipo mais comum de ligação química presente é a covalente.

Passo 1

O enunciado pede: assinale a resposta incorreta entre as alternativas dadas. Vou listar as cinco afirmações exatamente como aparecem (usei os símbolos químicos da questão em \LaTeX):
a) No sal ( \mathrm{NaCl}) que costumamos adicionar aos nossos alimentos, a ligação química é iônica.
b) A molécula do gás oxigênio que inspiramos é composta de dois átomos que se unem através de ligação covalente polar.
c) A molécula de gás carbônico que expiramos apresenta duas ligações duplas.
d) As moléculas de água se unem uma às outras através de ligação de hidrogênio.
e) A grande maioria dos medicamentos é constituída de substâncias orgânicas, nas quais o tipo mais comum de ligação química presente é a covalente.
O objetivo é verificar, uma a uma, quais são verdadeiras e qual é a falsa.

Passo 2

Entendendo ligações iônicas e aplicando em \mathrm{NaCl}.
  • O que é ligação iônica (explicação simples): é quando um átomo doa um elétron e outro átomo ganha esse elétron, formando íons com cargas opostas que se atraem por força eletrostática. Não é necessário ver orbitais avançados aqui: pense assim — átomo A perde elétron → fica com carga positiva; átomo B ganha elétron → fica com carga negativa; a atração entre + e - mantém o composto unido.
  • Exemplo concreto para \mathrm{NaCl}: o sódio doa um elétron e vira \mathrm{Na^+}; o cloro recebe o elétron e vira \mathrm{Cl^-}. A força que mantém \mathrm{Na^+} e \mathrm{Cl^-} juntos é uma ligação iônica.
  • Conclusão parcial: a afirmação (a) é correta.

Passo 3

O que é ligação covalente e o que significa polaridade; aplicar ao \mathrm{O_2}.
  • Ligação covalente (explicação simples): dois átomos compartilham um par (ou mais) de elétrons. Quando os dois átomos são iguais, cada um puxa os elétrons com a mesma intensidade, então o par compartilhado fica distribuído simetricamente.
  • Polaridade de uma ligação: depende da diferença de eletronegatividade \Delta\chi entre os dois átomos. Se \Delta\chi for aproximadamente zero (átomos iguais) a ligação é não polar; se \Delta\chi for pequena a moderada, a ligação é covalente polar (um átomo puxa mais os elétrons e fica com carga parcial negativa, o outro com carga parcial positiva); se \Delta\chi for grande, tende a caráter iônico.
  • Aplicando a \mathrm{O_2}: são dois átomos idênticos de oxigênio ligados entre si. Portanto a diferença de eletronegatividade é \chi_O-\chi_O=0. Logo a ligação é covalente não polar (o par de elétrons é compartilhado de maneira simétrica).
  • Consequência: a afirmação (b) diz que a ligação em \mathrm{O_2} é covalente polar — isso contradiz a explicação acima. Portanto essa afirmação é falsa.

Passo 4

Verificando a afirmação (c) sobre \mathrm{CO_2}.
  • Estrutura simples: o dióxido de carbono tem fórmula \mathrm{CO_2}. A estrutura de Lewis típica é \mathrm{O=C=O}, ou seja, carbono ligado a cada oxigênio por uma ligação dupla.
  • Interpretação: isso é exatamente “duas ligações duplas” (uma entre C e cada O). Observação adicional útil para prova: embora cada ligação \mathrm{C=O} seja polar (porque \chi_O>\chi_C), a molécula é linear e simétrica, de modo que as polaridades se cancelam e a molécula como um todo é apolar. Mas a alternativa (c) apenas afirma que há duas ligações duplas — isso está correto.

Passo 5

Verificando (d) sobre ligações de hidrogênio em água.
  • Por que ocorre ligação de hidrogênio em \mathrm{H_2O}: dentro da molécula de água, a ligação \mathrm{O-H} é covalente polar porque o oxigênio é bem mais eletronegativo que o hidrogênio; assim o oxigênio fica com carga parcial negativa \delta- e os hidrogênios ficam com carga parcial positiva \delta+.
  • Entre moléculas: um átomo de hidrogênio com carga parcial positiva pode ser atraído por um par de elétrons não ligantes (lone pair) do oxigênio de outra molécula de água. Essa atração fraca e direcional é a ligação de hidrogênio. É responsável por muitas propriedades da água (alto ponto de ebulição relativo, tensão superficial, etc.).
  • Conclusão: a alternativa (d) está correta.

Passo 6

Verificando (e) sobre medicamentos e ligações covalentes em compostos orgânicos.
  • O que são substâncias orgânicas, de maneira prática: compostos que contêm principalmente carbono ligado a hidrogênio e outros átomos (oxigênio, nitrogênio, enxofre, halogênios, etc.). Essas ligações carbono-hidrogênio e carbono-heteroátomo são tipicamente ligações covalentes (compartilhamento de elétrons).
  • A maioria dos medicamentos é constituída por moléculas orgânicas relativamente complexas; essas moléculas são mantidas principalmente por ligações covalentes fortes dentro da molécula (as interações intermoleculares que determinam atividade biológica podem envolver ligações de hidrogênio, interações iônicas, forças de Van der Waals, etc., mas a estrutura principal é covalente).
  • Conclusão: a alternativa (e) está correta.

Passo 7

Resumo das verificações:
  • (a) correta (NaCl é iônico).
  • (b) falsa (em \mathrm{O_2} a ligação é covalente não polar, não covalente polar).
  • (c) correta (em \mathrm{CO_2} há duas ligações duplas).
  • (d) correta (água forma ligações de hidrogênio entre moléculas).
  • (e) correta (medicamentos em geral são orgânicos com ligações covalentes predominantes).
Portanto, a única afirmação incorreta é a que trata da polaridade da ligação em \mathrm{O_2}.

Resposta

b)

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