O comportamento da água pode variar de acordo com seu estado físico, como observado na imagem a seguir.
Considere a densidade do gelo 0,92 g/cm3 e da água líquida 1,0 g/cm3.
A diminuição da densidade da água no estado sólido deve-se às interações
A
do tipo dipolo-dipolo, presentes em compostos apolares, que diminuem a massa da substância no estado sólido, através da aproximação entre as moléculas.
B
do tipo ligações de hidrogênio, que tendem a aumentar com a proximidade das moléculas, aumentando a massa da substância no estado sólido.
C
intermoleculares do tipo forças de London, que são mais fortes quando as moléculas estão mais próximas, diminuindo a massa da substância.
D
intermoleculares que se intensificam no estado sólido, aumentando a organização e o espaço entre as moléculas, aumentando o volume da substância.
E
intermoleculares enfraquecidas entre as moléculas, que tendem a se intensificar com o aumento da temperatura, aumentando a massa da substância.
Respostas
Resposta:
d) intermoleculares que se intensificam no estado sólido, aumentando a organização e o espaço entre as moléculas, aumentando o volume da substância.
Explicação:
Na água, o átomo de oxigênio é muito mais eletronegativo que o átomo de hidrogênio. Isso cria uma grande separação de carga, de modo que o hidrogênio de uma molécula consegue interagir fortemente com o oxigênio de outra molécula de água. Essas são as ligações de hidrogênio.
A peculiaridade é que no gelo, as moléculas de água tem uma estrutura de empacotamento hexagonal (veja na figura) quando solidifica, de modo que surgem grandes espaços vazios. Isso é responsável pelo gelo ser menos denso que a água líquida.
Vamos às alternativas
a) Falso: as interações são do tipo ligações de hidrogênio e não há variação na massa, apenas no volume.
b) Falso: nesse caso, as ligações se afastam, veja na imagem.
c) Falso: são ligações de hidrogênio; forças de london, embora existam, são muito fracas, praticamente desprezíveis.
d) Correto: veja na imagem da esquerda as moléculas de água no estado líquido e à direita aquelas no estado sólido.
e) Falso: elas não aumentam com a temperatura e nem alteram a massa da substância.