GabaritoB — das ligações de hidrogênio.
Gabarito: letra B. A alta mobilidade do íon hidrônio (H₃O⁺) em solução aquosa é explicada pelo mecanismo de Grotthuss, que envolve a transferência de prótons através de uma rede de ligações de hidrogênio. Esse processo é muito mais rápido do que a migração simples de íons, sendo as ligações de hidrogênio o fator determinante.
Embora a carga positiva contribua para a mobilidade iônica, ela não é suficiente para explicar a alta mobilidade característica do H₃O⁺. Outros cátions (como Na⁺ e K⁺) também possuem carga positiva, mas apresentam mobilidade muito menor.
As ligações de hidrogênio são a base do mecanismo de Grotthuss: o próton “salta” de uma molécula de água para outra, rompendo e formando ligações de hidrogênio rapidamente. Isso permite uma difusão muito mais rápida do que a migração do íon como um todo.
As forças de Van der Waals são interações intermoleculares fracas e não são relevantes para a condução protônica. O fenômeno depende especificamente das ligações de hidrogênio.
O átomo de oxigênio no íon hidrônio apresenta hibridação sp³ (geometria piramidal), e não sp. A hibridação sp seria linear, o que não corresponde à estrutura do H₃O⁺.
O contraíon presente em solução (ex.: Cl⁻, SO₄²⁻) não influencia diretamente a mobilidade do hidrônio. A mobilidade anômala é intrínseca ao mecanismo de transferência protônica entre moléculas de água.
Para fixar, lembre-se do mecanismo de Grotthuss: o próton não se move sozinho; ele é transferido por uma sequência de quebra e formação de ligações de hidrogênio. É por isso que a mobilidade do H⁺ (via H₃O⁺) é cerca de 5–7 vezes maior que a do Na⁺ em água. Esse é um clássico de provas de química.
Gabarito: letra B.
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