(UFC-2005) A atividade contraceptiva dos DIUs (Diafragmas Intra-Uterinos) modernos é atribuída, em parte, à
ação espermaticida de sais de cobre(II) que são gradativamente liberados por estes diafragmas no útero feminino. Quanto aos sais de cobre(II) em meio aquoso, assinale a alternativa correta.
A) Apresentam interações íon-dipolo.
B) Permanecem no estado sólido.
C) Envolvem interações entre espécies apolares.
D) A configuração eletrônica do íon cobre(II) é [\mathrm{Ar}] 3 \mathrm{~d}^{8}.
E) O íon cobre(II) encontra-se na forma reduzida, \mathrm{Cu}^{2-}.

Passo 1

O enunciado apresenta sais de cobre(II) em meio aquoso e pede que eu assinale a alternativa correta entre as opções A), B), C), D) e E). Informações relevantes dadas pelo enunciado:
  • Trata-se de sais de cobre(II) em meio aquoso (isto é, em água).
  • As alternativas descrevem tipos de interação, estado físico, configuração eletrônica e forma iônica do cobre(II).
O que é pedido: escolher a alternativa correta sobre o comportamento e a natureza dos sais de cobre(II) em solução aquosa.

Passo 2

Primeiro conceito necessário: o que acontece quando um sal iônico é colocado em água. Sal iônico aqui significa um composto formado por cátions e ânions (por exemplo, \mathrm{Cu}^{2+} e algum ânion). Em água, muitos sais iônicos se dissociam em íons livres ou formam íons hidratados. “Dissociação” significa que o retículo iônico é rompido e os íons passam a interagir com moléculas de água. Isso é típico para sais solúveis em água — a água é polar e estabiliza íons. Sugestão prática para prova: quando vir “em meio aquoso” pense imediatamente em íons solvatados/hidratados.

Passo 3

Definição e explicação de interação íon-dipolo (conceito central para a alternativa A).
  • Uma molécula dipolar é uma molécula com distribuição desigual de cargas (no caso da água, \mathrm{H_2O}, o átomo de oxigênio tem carga parcial negativa e os hidrogênios têm carga parcial positiva).
  • Um íon (por exemplo, \mathrm{Cu}^{2+}) tem carga total positiva ou negativa.
  • Interação íon-dipolo é a atração eletrostática entre um íon e a extremidade oposta de uma molécula dipolar. No caso de íon positivo, a extremidade parcialmente negativa da água (o oxigênio) se aproxima e coordena o íon.
    Essas interações são fortes o suficiente para soltar íons do retículo cristalino e formar complexos de solvatação (no caso da água, íons hidratados).

Passo 4

Aplicando isso a sais de cobre(II): o cátion relevante é \mathrm{Cu}^{2+}. Em solução aquosa o cobre(II) não “permanece no estado sólido” — ele interage com a água e forma espécies solvatadas, tipicamente complexos do tipo [ \mathrm{Cu}(\mathrm{H_2O})_n ]^{2+} (um exemplo comum é [\mathrm{Cu}(\mathrm{H_2O})_6]^{2+}). Esses complexos são estabilizados por interações íon-dipolo entre \mathrm{Cu}^{2+} e as moléculas de água. Portanto, a descrição “permanecem no estado sólido” (alternativa B) está incorreta para sais solúveis em água.

Passo 5

Explicando por que a alternativa A está de fato correta: já vimos que em água o íon \mathrm{Cu}^{2+} é rodeado por moléculas de água com a extremidade negativa (oxigênio) voltada para o íon. Isso é exatamente uma interação íon-dipolo. Logo, a afirmação “Apresentam interações íon-dipolo” corresponde ao comportamento esperado de sais iônicos de cobre(II) em solução aquosa.

Passo 6

Breve comentário sobre a alternativa C: “Envolvem interações entre espécies apolares.” Espécies apolares não têm dipolo permanente (por exemplo, hidrocarbonetos). Em água, a interação predominante entre íons e água é íon-dipolo; interações entre espécies apolares não são o mecanismo relevante aqui. Portanto C está errada.

Passo 7

Agora refuto a alternativa D com uma explicação didática sobre configuração eletrônica. Primeiro, a configuração eletrônica do átomo neutro de cobre ( \mathrm{Cu}, número atômico 29) é um caso especial: a ordem observada é
\mathrm{Cu}:\\ [\mathrm{Ar}]\,3d^{10}4s^{1}.
Para obter o cátion \mathrm{Cu}^{2+} remove-se primeiro o elétron do orbital 4s e depois um elétron do 3d, resultando em
\mathrm{Cu}^{2+}:\\ [\mathrm{Ar}]\,3d^{9}.
A alternativa D afirma que a configuração é [\mathrm{Ar}]\,3d^{8}, o que corresponderia a \mathrm{Cu}^{3+} ou outra hipótese, não a \mathrm{Cu}^{2+}. Logo D está incorreta.

Passo 8

Agora refuto a alternativa E usando definição de oxidação/redução e sinais de íons. “Cobre(II)” indica carga positiva +2, ou seja \mathrm{Cu}^{2+}. A proposta \mathrm{Cu}^{2-} seria um ânion com carga negativa -2, que não tem relação com “cobre(II)”. Além disso, “reduzido” significaria ganho de elétrons; cátion \mathrm{Cu}^{2+} é uma forma oxidada, não reduzida. Portanto a alternativa E está claramente errada.

Passo 9

Resumo compacto e reforço para a prova:
  • Em água, sais iônicos se dissociam/formam íons solvatados; para cátions como \mathrm{Cu}^{2+} a interação principal com água é íon-dipolo.
  • Configuração eletrônica correta de \mathrm{Cu}^{2+} é [\mathrm{Ar}]\,3d^{9}, não [\mathrm{Ar}]\,3d^{8}.
  • “Cobre(II)” indica \mathrm{Cu}^{2+}, não \mathrm{Cu}^{2-}.
Com tudo isso concluímos qual alternativa é correta.

Resposta

A) Apresentam interações íon-dipolo.

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