Partículas microscópicas existentes na atmosfera funcionam como núcleos de condensação de vapor de água que, sob condições adequadas de temperatura e pressão, propiciam a formação das nuvens e consequentemente das chuvas. No ar atmosférico, tais partículas são formadas pela reação de ácidos (HX) com a base NH3, de forma natural ou antropogênica, dando origem a sais de amônio (NH4X), de acordo com a equação química genérica:
A fixação de moléculas de vapor de água pelos núcleos de condensação ocorre por
A) ligações iônicas.
B) interações dipolo-dipolo.
C) interações dipolo-dipolo induzido.
D) interações íon-dipolo.
E) ligações covalentes.
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Química Geral (Interações Intermoleculares, Solubilidade, Ligações Químicas).
Nível da Questão: Médio.
Gabarito: D (interações íon-dipolo).
Tema/Objetivo Geral (Opcional): Demonstrar como sais de amônio atuam como núcleos de condensação, atraindo moléculas de água por interações íon-dipolo.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
- 📌 Retomar o Comando da Questão
“A fixação das moléculas de vapor de água sobre as partículas NH₄X ocorre por qual tipo de interação intermolecular?” - 📌 Explicação Detalhada
O enunciado descreve a presença de sais de amônio (NH₄X) no ar, formados a partir de ácidos e amônia, e afirma que eles servem como núcleos de condensação de vapor de água. Precisamos identificar a interação entre as moléculas polares de H₂O e o sal iônico (NH₄X). - 📌 Identificação de Palavras-chave
- “Núcleos de condensação”
- “HX + NH₃ → NH₄X” (formação de sais de amônio)
- “Fixação de vapor de água”
- 📌 Definição do Objetivo
Determinar qual força intermolecular (ou interação) se estabelece entre as moléculas de água (dipolo permanente) e os íons constituintes do sal de amônio.
➡ “Agora que definimos o objetivo, vamos abordar os conceitos necessários para a resolução.”
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
- Conceitos Teóricos Essenciais
- Polaridade da Água: A água (H₂O) é uma molécula polar, pois há diferença de eletronegatividade entre O e H, gerando um dipolo permanente.
- Sais Iônicos: Formados por íons (cátion e ânion), e.g., NH₄⁺ e X⁻.
- Interações Íon-Dipolo: Ocorrem quando íons (com carga) interagem com moléculas polares (dipolo).
- Fórmulas e Definições
- Dipolo: separação de cargas parcial em uma molécula polar.
- Íon: espécie com carga positiva ou negativa.
➡ “Com esses conceitos, vamos interpretar o que o texto da questão diz.”
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
- 📌 Análise do Contexto
A reação genérica: HX (g) + NH₃ (g) → NH₄X (s), mostra sais de amônio formados na atmosfera. Esses sais funcionam como núcleos de condensação, atraindo vapor de água. - 📌 Identificação de Frases-chave
- “Partículas microscópicas”
- “Sais de amônio”
- “Formação de nuvens”
- 📌 Relação com o Conteúdo Químico
Precisamos justificar que os sais iônicos atraem as moléculas polares de água por interações específicas.
➡ “Agora vamos desenvolver o raciocínio completo para chegar à resposta.”
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
- 📌 Resolução Completa
- As moléculas de H₂O são polares.
- Os sais de amônio (NH₄X) possuem íons NH₄⁺ e X⁻.
- Quando partículas carregadas ou íons encontram moléculas polares, a atração estabelecida é chamada de interação íon-dipolo.
- Por isso, as moléculas de água aderem às partículas iônicas, gerando núcleos de condensação.
- 📌 Explicação dos Cálculos (se necessários)
Não há cálculo numérico aqui, apenas uma análise qualitativa das interações moleculares.
➡ “Concluído o raciocínio, analisemos as alternativas.”
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
- 📌 Reescrita das Alternativas
A) Ligações iônicas
B) Interações dipolo-dipolo
C) Interações dipolo-dipolo induzido
D) Interações íon-dipolo
E) Ligações covalentes - 📌 Justificativa da Alternativa Correta
✅ A correta é D, porque as moléculas de água, que são dipolos, interagem com os íons presentes no sal NH₄X (NH₄⁺ e X⁻). Essa interação é conhecida como íon-dipolo. - 📌 Análise das Alternativas Incorretas
❌ A) Ligações iônicas: ocorrem entre cátions e ânions na formação do sal, mas não são a interação com a água.
❌ B) Interações dipolo-dipolo: entre moléculas polares, mas aqui há íons em jogo.
❌ C) Interações dipolo-dipolo induzido: envolvem moléculas temporariamente polarizadas, não é o caso.
❌ E) Ligações covalentes: não envolvem transferência ou ganho de elétrons, mas compartilhamento. Não descrevem a interação com água.
➡ “Finalizemos com nosso resumo e justificativa final.”
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
- 📌 Resumo do Raciocínio
As partículas iônicas (NH₄⁺, X⁻) atraem as moléculas de água (H₂O), que são dipolos permanentes, estabelecendo interações íon-dipolo. - 📌 Reafirmação da Alternativa Correta
Resposta: D (interações íon-dipolo). - 🔍 Resumo Final
Os sais de amônio na atmosfera funcionam como centros de condensação da água por causa da atração entre os íons dos sais e as moléculas polares de água, caracterizando interações íon-dipolo.
