A água é um material com propriedades químicas e físicas mui...

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Q2403604 Química

A água é um material com propriedades químicas e físicas muito interessantes, como, por exemplo, quando sua variação de densidade sofre solidificação. Ao se solidificar, as moléculas da água reorganizam-se de modo que a densidade do material diminui. Com base nessas informações, assinale a alternativa correta.

Alternativas

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Alternativa Correta: E

A alternativa correta é a E. Vamos entender por que ela está certa e as outras não.

Tema central da questão: A questão aborda as propriedades físicas da água, especialmente a mudança de densidade quando ela congela. Compreender essas propriedades é crucial, pois a água possui um comportamento único devido às suas ligações de hidrogênio.

Resumo teórico: Ao se solidificar, a água forma uma estrutura cristalina em formato de hexágono. Essa estrutura é menos densa do que a água líquida, razão pela qual o gelo flutua. Na fase líquida, as moléculas de água estão mais próximas, permitindo uma densidade maior. As ligações de hidrogênio são responsáveis por essa organização espacial.

**Justificando a alternativa correta (E):**

  • Quando a água congela, suas moléculas se organizam em uma estrutura hexagonal, uma configuração que ocupa mais espaço e, portanto, diminui a densidade. Este fenômeno é um dos poucos onde o sólido (gelo) é menos denso que sua forma líquida. As ligações de hidrogênio são cruciais para essa formação. Isso é amplamente documentado em fontes científicas, como em livros de química geral.

Análise das alternativas incorretas:

  • A - Ao solidificar, as ligações de hidrogênio não se tornam mais fracas, mas sim organizadas de maneira específica. O gelo é um sólido cristalino, não amorfo.
  • B - Nem sempre sólidos são mais densos que líquidos. A água é uma exceção notável, pois o gelo flutua na água líquida.
  • C - A afirmação é parcialmente verdade em condições muito específicas (como a presença de um ponto triplo), mas não reflete o comportamento geral da água a 0°C e 1 atm.
  • D - A água líquida não possui estrutura de cristal líquido. Ela mantém ligações de hidrogênio, mas sua estrutura é mais desordenada do que na fase sólida.

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Comentários

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questão bem complicada (pelo menos pra mim)

A) falso, primeiro as ligações de hidrogenio não são mais fracas no gelo, elas são otimizadas, inclusive as ligações de hidrogenio são mais curtas na água solida do que na liquida. O gelo em geral é um policristal, para ficar em forma amorfa precisa ter uma velocidade de congelamento extremamente rapida (não ocorre na natureza).

B) Em geral é verdade, nesse exercicio em especifico, como falou dessa condição da água na qual o solido é menos denso que o liquido, já ficou uma possibilidade de que não seria a questão correta, mas como regra, solidos são mais densos que liquidos (da mesma molecula/ composto).

C) Outra questão que eu fiquei na duvida. Ao diminuir a pressão a água congelada na mesma temperatura tende a voltar a ser liquido, sim, como ele usa o termo continuamente, ao infinito, no vacuo, ela se tornaria um gás? não sei explicar exatamente o que a banca considerou errada nessa questão.

D) Assim como a A, essa é claramente errada, a água não mantem estrutura cristalina na forma liquida.

E) marquei acreditando ser a mais correta. A forma hexagonal pode ser lembrada até pelos filmes, que retratam um cristal hexagonal de gelo (em geral muito bonito). Se a densidade é menor tem que ocupar mais espaço.

Enfim, questão que na hora da prova pode ser um terror.

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