ENEM 2020 segunda aplicação

Uma lagarta ao comer as folhas do milho, induz no vegetal a produção de óleos voláteis cujas estruturas estão mostradas a seguir:

A volatilidade desses óleos é decorrência do(a)

a

elevado caráter covalente.

b

alta miscibilidade em água.

c

baixa estabilidade química.

d

grande superfície de contato.

e

fraca interação intermolecular.

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Resposta
E
Tempo médio
45 s

Resolução

A questão pergunta qual fator explica a volatilidade dos óleos produzidos pelo milho quando atacado por lagartas, cujas estruturas são mostradas.

1. Análise das Estruturas: As estruturas mostradas são de hidrocarbonetos, especificamente terpenos. Eles são compostos formados apenas por átomos de carbono (C) e hidrogênio (H). As ligações C-H e C-C são consideradas apolares ou de baixíssima polaridade. Portanto, essas moléculas são predominantemente apolares.

2. Conceito de Volatilidade: Volatilidade é a tendência de uma substância passar do estado líquido para o estado gasoso (evaporar). Substâncias voláteis evaporam facilmente à temperatura ambiente, o que geralmente corresponde a baixos pontos de ebulição.

3. Relação com Forças Intermoleculares: A facilidade com que uma substância evapora depende da intensidade das forças que mantêm as moléculas unidas no estado líquido, chamadas de forças intermoleculares (FIM). Quanto mais fracas forem as FIM, menos energia é necessária para separar as moléculas e passá-las para o estado gasoso, resultando em maior volatilidade e menor ponto de ebulição.

4. Forças Intermoleculares nos Óleos: Como as moléculas dos óleos são apolares, o principal tipo de força intermolecular presente são as forças de London (também chamadas de dipolo induzido-dipolo induzido ou forças de dispersão de London), que são um tipo de força de van der Waals. Essas forças são geralmente mais fracas quando comparadas às forças dipolo-dipolo (presentes em moléculas polares) ou às ligações de hidrogênio (um tipo especial e forte de interação dipolo-dipolo).

5. Análise das Alternativas:

  • A - Elevado caráter covalente: O caráter covalente refere-se às ligações *dentro* das moléculas (intramoleculares), não às forças *entre* as moléculas (intermoleculares), que determinam a volatilidade.
  • B - Alta miscibilidade em água: Moléculas apolares (como esses óleos) têm baixa miscibilidade em água (que é polar). Além disso, miscibilidade não é a causa direta da volatilidade.
  • C - Baixa estabilidade química: Estabilidade química refere-se à tendência de uma substância sofrer reações químicas. Volatilidade é uma propriedade física (mudança de estado) e não está diretamente ligada à estabilidade química.
  • D - Grande superfície de contato: Uma maior superfície de contato molecular geralmente leva a forças de London *mais intensas*, o que resultaria em *menor* volatilidade (maior ponto de ebulição), e não o contrário.
  • E - Fraca interação intermolecular: Como explicado, as moléculas são apolares e interagem principalmente por forças de London. Embora a magnitude dessas forças aumente com o tamanho da molécula, elas são inerentemente mais fracas que as interações dipolo-dipolo ou ligações de hidrogênio encontradas em muitas outras substâncias. Essa relativa fraqueza das interações intermoleculares permite que as moléculas escapem facilmente para a fase gasosa, explicando a volatilidade dos óleos.

Conclusão:

A volatilidade dos óleos, que são compostos apolares, é uma consequência direta das fracas interações intermoleculares (forças de London) entre suas moléculas.

Dicas

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Pense no que significa uma substância ser volátil em termos de mudança de estado físico.
Que tipo de forças precisam ser superadas para que um líquido evapore?
Analise a natureza química das moléculas (são polares ou apolares?) e determine o tipo de força intermolecular predominante.

Erros Comuns

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Confundir forças intermoleculares (entre moléculas) com forças intramoleculares (dentro das moléculas, como ligações covalentes). A volatilidade depende das intermoleculares.
Acreditar que grande superfície de contato aumenta a volatilidade, quando na verdade aumenta a intensidade das forças de London, diminuindo a volatilidade.
Associar volatilidade diretamente com reatividade química (estabilidade).
Pensar que por serem moléculas relativamente grandes, as interações são obrigatoriamente fortes, ignorando que o *tipo* de interação (forças de London apenas) é crucial e relativamente fraco comparado a outros tipos.
Revisão

Revisão de Conceitos Essenciais

Volatilidade: Propriedade física que descreve a facilidade com que uma substância vaporiza (passa do estado líquido para o gasoso). Alta volatilidade está associada a baixos pontos de ebulição.

Forças Intermoleculares (FIM): Forças de atração entre moléculas. A intensidade dessas forças determina propriedades como ponto de ebulição, ponto de fusão e volatilidade.

  • Forças de London (ou Dispersão): Presentes em todas as moléculas, são as únicas FIM em moléculas apolares. Surgem de flutuações temporárias na distribuição eletrônica. Sua intensidade aumenta com o tamanho da molécula (número de elétrons) e a área de superfície de contato.
  • Forças Dipolo-Dipolo: Ocorrem entre moléculas polares. São geralmente mais fortes que as forças de London para moléculas de tamanho similar.
  • Ligações de Hidrogênio: Tipo especial e forte de interação dipolo-dipolo, ocorrendo quando o hidrogênio está ligado a átomos muito eletronegativos (F, O, N).

Polaridade Molecular: Moléculas apolares (como hidrocarbonetos) têm distribuição eletrônica uniforme, enquanto moléculas polares têm separação de cargas. A polaridade determina o tipo predominante de FIM.

Relação FIM vs. Volatilidade: Forças intermoleculares fortes exigem mais energia para serem superadas, resultando em menor volatilidade e maior ponto de ebulição. Forças intermoleculares fracas resultam em maior volatilidade e menor ponto de ebulição.

23%
Taxa de acerto
0.8
Média de pontos TRI
Habilidade

Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.

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